Text
                    Е.Д.ШЖЬ^НОВ
ПОСТРОИТХ)
ЛЕТЛЮЩМО
7*£ОДЕ7Е1>
ИЗ ДОТЕЛПэСТВО • лвилхим
ЗМГОСМВИС —± о X 6

Издательство „ДВИЖИМ" Москва, Никольская 17. «=» Телефоны: 2-08-14 и 1-56-24. НА СКЛАДЕ ИЗДАТЕЛЬСТВА ИМЕЮТСЯ: Фадеев—Аэродинамический расчет планера, Изд. 1926 г............................. Цена 1 р. 80 к. Е. Ф. Бурче—Безмоторное летание. Изд. 1925 г. „ — „ 30 „ Н. Анощенко—Что такое планеры и зачем они нам нужны Изд. 1924 г.................. „ — „ 60 „ Е. Д. Шекунов—Летающая модель самолета- моноплана. Изд. 1925 г.................. „ — „ 10 „ Сборник: II Всесоюзные планерные испы- тания. Изд. 1925 г.............. „ 1 „ — „ Сборник материалов по учету опыта [1-х Всесоюзных планерных испыта- ний. Изд. 1925 г................ „ — „ 40 „ В. Невдачин—Выбоп местности для полетов на планерах. Изд. 1925 г................... „ — „ 40 „ Фаусек—Летающие модели самолетов и как их строить. Изд. 1925 г.................... „ — „ 60 „ Рабочие чертежи учебного планера типа АВФ—II. Изд. 1925 г.......... „ 2 „ — „ Рабочие чертежи учебно-тренировочного планера АВФ-13 к инструкции И. И. Артамонова. Изд. 1925 г...... „ 3 „ 50 „ В. Вишнев—Альбом: Планеры и воздушные мо- тоциклетки ............................. „ — „ 20 „ Его-же—Альбом: Военные и Гражданские само- леты. Изд. 1925 г....................... „ — „ 20 „ Жабров—Авиация и воздухоплавание (пособие для учащихся). Изд. 1925 г.............. „ 1 „ 60 „ Б. М. Лобач-Жученко — Развитие авиационных двигателей и их современное состояние. Изд. 1924 г............................. „ — „ 90 „ Его-же—Что такое авиационный мотор, как он устроен и работает. Изд. 1925 г. . . . ,, — „20 „ Его-же—Современные авиационные моторы и их производство. Изд. 1925 г............... „ — „ 30 „ П. А. Моисеев—Авиационный мотор, зачем он нужен. Изд. 1924 г......................... „ — „ 15 „ Н. П. Королев—Авиационный мотор и его работа. Изд. 1925 г................................ „ — „ 15 „ В. Зарзар—Авиахим. II издание 1926 г... „ — „ 15 „ Авиационно-Воздухоплавательный сло- варь. Под редакцией Покровского. Изд. 1926 г........................ „ — „ 60 „ С. Петров—Авиахим в деревне. Изд. 1926 г. . . „ — „ зо „ В. Маяковский—Летающий Пролетарий. И. 1925 г. „ — „ 35 „
Е. А. ШЕКУНОВ КАК ПОСТРОИТЬ ЛЕТАЮЩУЮ МОДЕЛЬ РУКОВОДСТВО ДЛЯ МОДЕЛЬНЫХ КРУЖКОВ АВИАХИМА Издательство „АВИАХИМ" МОСКВА-1926
Г лав л ит 58087._________________________________________Тираж 10.000» Типография Управления Делами СНК СССР. Малая Дмитровка, 18L
ОТ АВТОРА. Выпуская настоящую книжку, я хотел притти на по- мощь молодым друзьям воздушного флота, под которыми я разумел пионеров старшего возраста и комсомольцев. В любом отряде юных пионеров имеется сильное же- лание познакомиться с воздушным флотом. Не следует ду- мать, что это есть только требование занятной и увлека- тельной игрушки. Кто имел дело с пионерами, тот знает, какие подчас глубоко специальные вопросы волнуют моло- дого строителя. Не мудрено, что из игрушки модель само- лета превращается в прибор для наглядного обучения, да еще такой прибор, который выполняется самим пионером. И в этом — 90 процентов воспитательной ценности так назы- ваемого массового авиаспорта. Постройка модели не только знакомит с идеей само- лета, но еще в большей мере способствует развитию наблю- дательности, находчивости, сообразительности. Зная чтб обычно волнует молодую аудиторию при бе- седах о воздушном флоте, я весь материал расположил так, как он обычно легче всего усваивается. Вслед за небольшим по об‘ему теоретическим изложе- нием вопроса следует практическое разрешение его. По- этому разделение всей книжки на две части — теоретиче- скую и практическую — мною было отброшено, как совер- шенно неприемлемая форма изложения для подобной книги. При разборе всякого вопроса мною было обращено осо- бое внимание на освещение задетого вопроса до конца, напоминая иной раз читателю то, что некоторым, пожалуй, покажется излишним и давно известным.
Но из личной практики, а также и из практики всей секции военно-научного общества по работе среди комсо- мола, рабочей молодежи и пионеров, я убедился, что далека не все на первый взгляд простые вещи понятны читателю. Поэтому приходилось, в целях большей ясности, при изложении какого либо явления в целом поступаться стро- гостью изложения деталей. Е. П. Шекунов. 1 февраля 1926 года. г. Москва.
Пионерский кружок авиаспорта. Сведения, необходимые для руководителя. Кто из пионеров равнодушно относится к вопросам воздушного флота, кого из них не интересуют причины, благодаря которым летают дирижабли, шары, самолеты? Многие из ребя г мечтают полететь на самолете, воочию убедиться, что машина может летать. Авиаспорт как раз и преследует эти две задачи. С од- ной стороны, он приближает самолет к массе трудящихся, а с другой — этим самым приближением несет в массы авиазнание. Было бы крайне невыгодно для государственного кар- мана самолеты, находящиеся в красном воздушном флоте, как в военном, так и в гражданском, бросить на дело авиапропаганды, и гораздо экономнее и лучше будет, если самодеятельностью самих трудящихся авиазнания пойдут в гущу рабочих и крестьян, во много раз усиливая этим оборону Союза. В чем же выражается эта самодеятельность? Конечно, не собиранием членских взносов Авиахима, не постановкой спектаклей и вечеров в пользу Воздушного Флота: этим авиазнаний не дашь. Этим можно сделать большую нужную работу — увеличить мощь воздушного флота. Ликвидация же авиабезграмотности — это дело авиа- спорта. Взрослому рабочему по-плечу попробовать полетать на учебном планере (машина, построенная, как самолет, но не имеющая мотора. Дальше о ней мы поговорим подробнее). Ему по-плечу построить в рабочем кружке авиамотоци-
6 клетку—маленький самолет со слабым мотором мотоциклет- ного типа. Он уже достаточно физически сложился, и навер- няка, прежде, чем заняться авиаспортом и строить планеры, уже занимался постройкой змеев и моделей самолетов. Молодым же друзьям воздушного флота и всем, кто впервые начинает заниматься авиаспортом, необходимо сперва поучиться теории и практике полета на летающих моделях. Учитывая всю важность авиаспорта, Авиахим ставит одной из своих задач — содействие развитию всех видов авиаспорта среди трудящихся нашего Союза. Самым простым, доступным, да, пожалуй, и показатель- ным является так называемый массовый авиаспорт. Массовый авиаспорт ставит себе задачу—познакомить широкие слои трудящихся с основами авиации и воздухо- плавания на моделях (т. е. уменьшенных машинах) самолетов, дирижаблей и т. п. Модель понятнее любой самой понятной книги. Модель понятна и китайцу, и русскому, и англичанину. Эта интер- национальность модели, как показательного средства обу- чения, делает ее необходимой принадлежностью всякого учебного кабинета, лаборатории, завода, музея. Итак, модель — это, в первую голову, научный прибор. Правда, удовольствие, которое испытывают юные авиаторы, пуская свои модели и случайные зрители полетов моделей, говорит нам, что, пожалуй, постройка моделей также и весьма интересное развлечение. Во всяком случае, это раз- влечение— с большой примесью науки. Этого нельзя забывать руководу кружка. Руководитель обязан растолковать кружку, как найти причину неудачи полета и как избавиться от недостатков моделей. Занятия в кружке не должны ограничиваться только постройкой моделей, т. е. практикой; необходимо прорабо- тать в кружке ряд вопросов из теории полета. Моя личная практика показала, что теоретический материал проще и легче всего усваивается в том порядке, в каком написана книжка. Не следует заниматься только одной теорией или только одной практикой: следует часы теории и практики чередовать.
7 Не следует также просто казенно читать лекции, не справляясь у кружка: понятно или не понятно. Нужно по- чаще устраивать совместное с кружком повторение прой- денного путем бесед. Первую лекцию лучше всего устроить с волшебным фонарем и затронуть понемногу, по возможности, все во- просы воздушного флота, как в мирном, так и в военном его применении. Конечно, нужно как следует, основательно эту вашу первую лекцию проработать дома, и только тогда, оконча- тельно овладевши темой лекции и захвативши с собой (если будет фонарь) штук 15 — 20 интересных диапозитивов, приступать к докладу. Во время работы обращайте особое внимание на то, чтобы ребята приучались делать правильные (пусть некра- сивые) рисунки и чертежи и умели бы ими хорошо поль- зоваться при разговоре друг с другом и во время испол- нения моделей. В то же время не советую думать, что сразу же кру- жок будет делать вполне хорошо летающие модели. Вернее всего, на первый раз придется удовлетвориться тем, что модель, сделанная в кружке, похожа на изобра- женную на чертеже. На первых порах старайтесь добиться от моделей небольших уверенных полетов, пусть и очень кратковременных. При этом требуйте самого точного соответствия с чер- тежом. В дальнейшем же нужно после первых успехов, наобо- рот, предоставить самое широкое поле самодеятельности, помогая лишь только советом, да и то в том случае, если у вас его спросят: пусть каждый рассчитывает, главным образом, на свои собственные силы и знания. Перед каждой отдельной практической работой нужно предварительно хорошенько продумать снабжение рабо- тающих всем необходимым. Лучше всего запастись инструментами сразу для всех видов практической работы, т. е. для постройки монголь- фьеров, змеев и самолетов. Материалы для работы должны быть дешевы и просты, так как в противном случае у кружка не хватит денег на приобретение их.
8 Нам потребуются такие материалы: 1. Папиросная бумага. 2. Материя (дешевые сорта), или пергаментная бумага. 3. Сосновые рейки (можно достать из брака авиазаводов). 4. 1 мм. фанера. 5. Камыш. 6. Бамбук. 7. Проволока алюминиевая (Госпромцветмет). 8. Проволока стальная 0,2 — 0,5 —1,0 мм. 9. Алюминий листовой 0,3 — 0,5 мм. толщиною. 10. Дуралюминий (особый сорт алюминия, отличаю- щийся крепостью. Можно достать в авиахламе и в Гос- промцветмете). 11. Бусины (костяные и стеклянные). 12. Шайбочки, диаметр. 4—5 мм. и толщиной 0,2—0,3 мм. 13. Клей столярный. 14. Клей-синдетикон. 15. Камера велосипедная. 16. Резина в нитках и лентах для моторов. 17. Шкурки разных №№. 18. Гвоздики мелкие проволочные тонкие. 19. Булавки стальные негнущиеся. 20. Бумага твердая (как на почтовых открытках или картах). 21. Суровые нитки и бичевка. Папиросная бумага идет на постройку монгольфьеров и обтягивание крыльев. Материя—на обтягивание каркасов змеев. Пергамент следует употреблять для больших моделей. Сосновые рейки лучше всего достать через свой Авиа- хим на ближайшем авиазаводе, где всегда имеется большой запас брака таких реек. Цена их колеблется от 3 до 5 ко- пеек за штуку. Это крайне пригодный для нас материал, так как рейки делаются из хорошего авиационного просу- шенного леса. Фанера хороша только в 1 мм., так как фанера (клее- ная) вообще крайне тяжелый материал и толще 1 мм. она уже совсем не выгодна. Камыш и бамбук встречаются сравнительно редко. Я их привожу для тех мест, где они имеются или их легко
9 достать. Благодаря своей гибкости и упругости, бамбук и камыш весьма хороший материал для постройки моделей. Проволока алюминиевая продается в магазине Гос- промцветмета, в Москве. Оттуда ее и может получить ваш Авиахим. Идет, главным образом, на стойки шасси и ободки рулей. Относительно необходимости прочих материалов гово- рится подробно при описании постройки моделей. Инструмент, который необходим в кружке, крайне не- сложен. Вот его перечень. 1. Нож перочинный, на каждого члена кружка по одному. 2. Лобзик, 1 на 3 — 4 человека. 3. Дрель, 1 на 5 — 6 человек. 4. Молоток фунта, 1 на 2 человека. 5. Шило, 1 на 2 человека. 6. Рубанок, 1 на 3 человека. 7. Струбцин деревян., не менее 15 штук. 8. Пила одноручная, 1 на 5 человек. 9. Стамеска, 1 на 4 человека. 10. Весы почтовые на граммы, 1 шт. 11. Метры складные, 1 на 2 человека. 12. Пилки для лобзика, 3 дюжины на 1 человека. 13. Угольник, 1 штука. 14. Брусочек точильный, 1 штука. 15. Круглогубцы, 1 штука. 16. Острогубцы (кусачки), 1 штука. 17. Плоскогубцы, 1 шт. на 7 человек. 18. Желательно иметь столярный верстак. 19. Примус для разогревания клея. Все эти материалы и инструменты должны быть на учете. Проще это осуществить следующим образом. Кружок выделяет для организаторской работы бюро из 3—4 человек в помощь руководителю. На обязанности бю- ро лежит наблюдение за внутренней жизнью кружка и учет материалов, инструмента и произведенной каждым членом кружка работы, а также—обязательное присутствие при ис- пытании моделей, причем должен вестись протокол испы- тания моделей, куда заносятся не только результаты испы-
10 тания, но и данные модели, как то: тип модели, размах, конструкция, сведения о моторе и винте и обязательно при- калывается рисунок или чертеж модели. Лучше всего вести записи так, как указано на при- мерном протоколе. Ведение протоколов испытаний приучает ребят, глав- ным образом, более сознательно относиться к работам кружка и помогает выявить недостатки моделей. Самую постройку модели можно производить группой, имея одного „ответственного" — старшину группы. Последовательность постройки лучше всего такая. Строим все, кроме крыльев, и взвешиваем. Пусть у нас получится вес (с резиной) 160 грамм. Тогда задаемся на- грузкой на квадратный дециметр крыла и определяем пло- щадь крыльев. Пусть мы желаем построить модель с нагрузкой в 8 гр./кв. дец. Тогда площадь крыла будет: 160 : 8 = 20 кв. дециметров. Если зададимся, например, шириной крыла в 2 дцм., то размах будет: 20:2 = 10 дцм., или 1 м., или 1.000 мм. Значит можем построить крыло 1.000 х 200 мм. Это крыло имеет небольшое удлинение, так как 1000:200 = 5. Так как такие крылья невыгодны, то берем ширину 1,6 дцм. Имеем длину: 20:1,6 = 12,5 дцм., или 1250 мм. Это крыло будет иметь удлинение: 1250:160 = 7,8. Так как у него удлинение больше, чем у первого, то считаем, что это крыло будет лучше.
11 Останавливаемся на крыле размахом 1250 мм. и ши- риною 160 мм. Весьма целесообразно делить работающих в кружке ребят на группы: старшую и младшую, в возрастном отно- шении, так как младшие или с трудом поспевают за стар- шими, или совершенно отстают от своих товарищей и не- вольно начинают думать, что это занятие им не по зубам. Кроме того, вообще нужно сказать, что трудность работы в таком кружке скоро отсеивает весь нестойкий элемент, и кружок, насчитывающий при своем основании 20—25 че- ловек, через месяц сохранит лишь 10—12 ребят. Но этим смущаться не следует, это еще никоим обра- зом не показывает, что руководитель плох. Нужно помнить, что пусть будет 12 человек, но зато активных и живых ребят. Обычно ни один кружок не успокаивается на своей внутренней работе. Наоборот, лишь только кружок стал на ноги, окреп и сработался, как сейчас же у ребят является мысль: нельзя ли как нибудь вылезть на более широкое поле деятельности. Руководитель должен этот момент почувствовать и найти подходящее случаю решение этого вопроса. Можно с кружком оборудовать авиауголок, устроить агитвечер с пусканием моделей, устроить экскурсию в под- шефную деревню и „заразить" деревенских пионеров и не- организованных ребят этим видом спорта.
12 Образец протокола. КРУЖОК ЮНЫХ АВИАТОРОВ имени эскадрильи „УЛЬТИМАТУМ". Фамилия конструктора — Иванов. № модели 15. 1. Тип модели 2. Конструкция. Моноплан. Свободно несущий, деревянный. Крыло обтя- нуто с двух сторон, толстого профиля. Фюзеляж— палочка. Шасси с амортизатором, и т. д. 3. Данные модели: Размах .... 1100 мм. Ширина крыла 140 „ у корня и 100 мм. у концов. Длина модели 1000 „ Площадь крыла 1.4 X 11,0 — 15,4 кв. дцм. Нагрузка . . . 10,7 гр./дцм2. 4. Винт—диаметр . . 300 мм. шаг . . . 3.50 „ 5. Мотор резин, ленты 3 X 2.......... 20 шт. число оборотов.................400 время раскручивания на земле . 20 сек. тяга на месте................... 45 грамм. Результаты испытания. 1. Не оторвалась, при разбеге заворачивает. 2. Исправлено шасси; оторвалась, села на хвост. 3. Крыло отодвинуто назад на 5 мм. Полетела. 4. Наибольшее расстояние — 40 м. Примечание: после посадки винт еще работает. 5. Скорость — 5 м./сек. 15 мая 1924 года, Испытание производилось 14 часов дня, В Москве, на Спорт-площадке. Ветра не было. Пасмурно.
I. Изготовление Монгольфьера. Плавание в воде и воздухе. Расчет Монгольфьера. Определение расхода бумаги. Запускание Монгольфьера. Монгольфьером называется воздушный шар, наполня- емый горячим воздухом. Горячий воздух, как известно, легче холодного. Дым из труб в спокойном воздухе, когда нет ветра, идет вверх. Если сделать легкую шарообразную оболочку и наполнить ее дымом, то, естественно, дым, заключенный в оболочку, стремясь уйти вверх, увлечет с собой и наш снаряд. Сейчас мы подробно разберемся в силах, действующих на монгольфьер. Монгольфьер, прежде всего,—прибор легче воздуха. Он является неуправляемым сферическим (шарообразным) аэростатом. Полет на приборах легче воздуха носит название полета статического. Это—полет тела, плавающего в воздухе, сво- бодно висящего в воздухе. И так как он не снабжен каким- либо приспособлением, которое может монгольфьер пере- мещать по желанию человека направо, налево, вперед или назад, то монгольфьер и называется неуправляемым аэро- статом. Плавание в воде известно каждому. С другой стороны, каждому же известно, что, например, дерево, пробка пла- вают, а железо, свинец, стекло тонут, не плавают. Значит все дело в том, чтб именно мы бросим в воду: если легкое— поплывет, если тяжелое—потонет. И наконец надо учесть еще одно важное обстоятельство, а именно вот какое. Можно взять деревянную доску весом в 2 килограмма и малень-
14 кий металлический шарик весом в 2 грамма. Несмотря на то, что металлический шарик в тысячу раз легче доски, шарик потонет, а доска поплывет. Стало-быть наше суждение о том, что тяжело и что легко, не совсем справедливо. Если бы мы взяли две одинакового размера доски, одну деревянную и другую металлическую, то деревянная поплыла бы, а металлическая—утонула. Оказывается, что вес плавающей пробки, доски и т. д., нужно сравнивать с весом воды. Конечно, для сравнения веса воды и дерева нам нужно брать дерево и воду в одинаковых об‘емах. Иначе—легко впасть в ошибку. Действительно, стакан воды весит меньше, чем бревно, и у нас вышло бы, что дерево тяжелее воды. На самом деле мы знаем, что вода тяжелее дерева. Если мы возьмем и тщательно пригоним дерево по об'ему ста- кана, а затем свешаем воду в стакане и кусок дерева, то увидим, что дерево легче воды. Греческий ученый—Архимед, живший еще до рождества Христова, впервые высказал следующий закон. Всякое тело (пробка, кусок дерева, мел, воск, железо и т. д.), погруженное в жидкость, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная этим телом жидкость. Обратимся к чертежу № 1. Кусок дерева нижней своей частью вошел в воду, т. е. вытеснил известный ее об‘ем. Этот (показанный черточками) об‘ем воды по весу равен весу всего куска дерева. Со временем вода начнет пропитывать дерево и оно все больше и больше начнет погружаться в воду. Через некоторое время (довольно про-
15 должительное) мы увидим, что дерево хотя и держится на воде, но уже еле выглядывает с ее поверхности. Это легко об'ясняется законом Архимеда. Действительно, раз дерево намокает, то оно делается тежелее и нужен все больший об'ем воды, который должен уравновесить вес намокшего дерева. Тяжелые металлические пароходы, дредноуты и т. д. свободно держатся на воде оттого, что вес вытесненной ими воды (водоизмещение) как раз равен весу корабля. И не- смотря на то, что они целиком сделаны из металла, эти гро- мады, благодаря пустотелости, оказываются легче воды. Но лишь только сквозь какое-либо отверстие вода сможет проникнуть внутрь корпуса корабля, как корабль начнет тонуть—его вес начнет увеличиваться по отношению к воде. Тот же закон Архимеда вполне применим и для газа. Воздух—это смесь различных газов. Ученые доказали, что воздух имеет вес. Холодный воздух тяжелее, горячий— легче. Монгольфьер, наполненный горячим воздухом, зани- мает некоторый об'ем воздуха (холодного). Вытесненный монгольфьером об'ем равен об'ему находящегося в нем воз- духа. Но в монгольфьере воздух легче, и разница в весе этих двух одинаковых об'емов воздуха дает под'емную силу. Итак, с одной стороны на монгольфьер действует вес оболочки, а с другой стороны—под'емная сила, благодаря разнице в весе холодного и горячего воздуха. Теперь мы перейдем к расчету монгольфьера. Для того, чтобы сделать наш крайне простой расчет, нам необходимо знать несколько цифр. Во-первых, нам необходимо знать, какова под'емная сила одного кубического метра нагретого воздуха. Опытами и вычислениями, которых не будем приводить здесь, найдено, что под'емная сила одного кубического метра горячего воздуха равна 0,3—0,4 килограмма, т. е. 300—400 грамм. Затем нам нужно знать, сколько весит оболочка на- шего монгольфьера, т. е. нам нужно знать, сколько весит один квадратный метр нашей оболочки. Путем самого обыкновенного взвешивания мы можем определить вес одного квадратного метра оболочки, которую
16 мы выполним из папиросной бумаги. Чистый вес одной папиросной бумаги не будет соответствовать истине. Нужно учесть еще вес клея, которым будут склеены швы обо- лочки. Поэтому проще всего склеить один квадратный метр бумаги, той самой, из которой мы будем делать оболочку, и затем его свешать. В нашем примере вес одного квадратного метра равен 70 граммам. Наконец, когда мы эти сведения имеем, приступаем к проектированию (так называют расчет с чертежами на- шего аэростата). Задаемся диаметром шара в 2 метра. Это значит, что мы заранее себе говорим: наш шар будет иметь в попереч- нике 2 метра. Найдем, какова будет поверхность и какой об‘ем у шара такого диаметра. Для того, чтобы узнать поверхность шара, надо диаметр шара помножить на самого себя и еще на число 3,14. Следовательно, поверхность шара равна: 3,14X2X2 = 3,14X4=12,56 КВ. М. Для того, чтобы определить об‘ем шара, нужно поверх- ность его, которую мы сейчас узнали, умножить еще на диаметр и разделить на 6. Стало-быть, об'ем нашего шара равен: 12,56X2 —= 4,188 кубических метров. 6 Так как у одного кубического метра нагретого воздуха под'емная сила равна 0,3 килограмма, то у нашего мон- гольфьера она будет равна: 4,18X0,3 = 1,254 килограмма, т. е. 1254 грамма. Узнаем, сколько весит оболочка. Вес одного квадратного метра помножим на число квад- ратных метров в оболочке; так как вес одного квадратного метра бумаги равен 70 граммам, то: 70X12,56 = 879,2 грамма.
17 Таким образом получается, что под'емная сила, т. е. избыточное давление вверх равно: 1254 — 879,2 = 374,8 грамма. Это и будет та самая под'емная сила, которая потянет наш монгольфьер вверх. Если будем поддерживать темпе- ратуру воздуха внутри шара все время постоянной, то он все время будет итти все выше и выше. Если же мы вы- пустим аэростат без непрерывного во время полета подогре- вания, то он, поднявшись на высоту 50—100 метров, остынет и опустится на землю. Для того, чтобы подогревать воздух непрерывно во время полета шара, мы можем приделать к нему кусок пакли или ветоши, смочив их нефтью. Если мы хотим, чтобы под‘- емная сила была бы не меньше 200 грамм, то тогда пакля, или ветошь, смоченная нефтью, должна быть немногим тяжелее 170 грамм.
18 Чертеж 3. Действительно, без этой добавочной нагрузки из пакли с нефтью под'емная сила монгольфьера равна 374,8 грамма. Если же вес пакли не больше 174,8 грамма, то останется 200 грамм. Зато такой монгольфьер с подогревом может пройти 5—6 верст. Для придания нуж- ной формы оболочке не- обходимо ее склеить по особым выкройкам—раз- верткам. На чертеже № 2 пред- ставлен вид монгольфье- ра сбоку, и на том же чертеже справа — вы- кройка, или развертка, двенадцатой части его. Для выполнения мон- гольфьера диаметром 2 метра потребуется, сле- довательно, 12 таких ры- бовидных долек. Конечно, склеенный из 12 таких ры- бовидных долек, монголь- фьер не будет иметь, если смотреть сверху или сни- зу, шаровой поверхности. Строго говоря, в плане монгольфьер представит собою двенадцатиугольник. Для выполнения монгольфьера вычерчивают в нату- ральную величину на картоне шаблон и вырезают. Затем берут папиросную бумагу и склеивают ее длинными по- лосками так, чтобы шаблон совершенно поместился на бу- маге и еще осталось место на склеивание долей. На чер- теже № 3 показан монгольфьер диаметром в полтора метра. Определение расхода бумаги. Нельзя сказать, что для изготовления монгольфьера нужно столько квадратных метров бумаги, сколько квад- ратных метров содержится в поверхности оболочки. В самом деле, когда мы накладываем шаблон на бумагу, то у нас
19 остаются места, которые отрезаются. Вот эту-то неизбежную трату и приходится учитывать. Обратимся к нашему при- меру. Поверхность нашего монгольфьера равна 12,56 квад- ратных метра. Пусть у нас имеется в распоряжении листы бумаги длиной в один метр и шириной в 0,6 метра. Поверхность такого листа будет 1 м. X 0,6 м. — 0,6 кв. м. На первый взгляд покажется, что нам необходимо: 12,56:0,6 = 20,09 листа. В действительности же на оклейку одной двенадцатой доли нужно: 0,5 X 3,5 = 1,75 кв. метра или 4 листа. На 12 долей потребуется: 4 X 12 — 48 листов. При некоторой продуманности склейки можно избе- жать такого расхода бумаги и свести его к расходу 40 листов. Склеивание производится следующим образом. Сперва заготовляют полосы бумаги, из которых будут вырезаться выкройки—доли оболочки. 2*
20 Затем склеивают такие дольки попарно; на особом при- способлении (черт. № 4) склеивают эти пары выкроек вместе и наконец склеивают окончательно. Нужно наблюдать, чтобы при склеивании не очень много мазали клею. Иначе шар может получиться очень тяжелый. Наилучшие результаты дал столярный клей, ко- торый можно рекомендовать. Он достаточно прочен, скоро схватывает и застывает. Пускать монгольфьер нужно небольшой командой по 5—6 человек. Команда должна быть достаточно сработав- шаяся. Каждый должен безошибочно замечать, когда тяга монгольфьера вверх наибольшая и по команде старшего должны одновременно отпустить. Пускать следует в такое время, когда ветра или совсем нет, или он очень слабый. В противном случае надувшийся шар представит большое сопротивление ветру и ветер или порвет монгольфьер, или сплющит его и выдавит теплый воздух. Наполнение шара дымом во время ветра также затруднительно. Язык огня легко может поджечь нижнюю часть шара, так называемый аппендикс, через который нагретый воздух поступает в шар. В случае, если пуск шара происходит в открытом поле, где пожарная опасность невелика, можно подвешивать на легкой проволоке к аппендиксу губку или ветошку с бен- зином для того, чтобы шар по возможности долго сохранял горячий воздух.
II. 3 м е и. 1. Начальные сведения из теории полета машин тяжелее воздуха. 2. Со- противление воздуха при движении. Лобовое сопротивление. Удобообте- каемая форма, 3. Сила. Ее обозначение. Точка приложения. Направление силы. Разложение сил. 4. Змей. Подъемная сила и лобовое сопротивление воздуха, угол атаки. Разложение спл па змее. Центр парусности. Не- устойчивое падение пластинки и его причина. Значение хвоста. Нагрузка на 1 м.2. Конструкции змеев. Бесхвостый, треугольный и Харграв. Начальные сведения из теории полета машин тяже- лее воздуха. Когда какое-нибудь тяжелое тело двигается, то, как мы знаем из опыта, на остановку его нужно некоторое время. Так, нам известно, что перед остановкой поезд за- медляет свой ход и сразу, моментально не останавливается, а постепенно теряет скорость движения. Это явление носит название инерции. Говорят, что мяч по инерции прокатился дальше, чем следует и т. д. На самом же деле инерцией называется не только стремление движущегося тела сохра- нить свое движение, но также и стремление, находящегося в покое, тела сохранить свой покой. Так, мы знаем, что лошадь, когда страгивает с места тяжелый воз, особенно сильно напрягается, и знаем, что это напряжение лошади уменьшится, как только воз покатится. Сопротивление воздуха при движении. Лобовое сопротивление. Удобообтекаемая форма. Значит, всякое тело стремится сохранить положение покоя или движения до тех пор, пока какая-либо причина его из этого состояния не выведет. Велосипедист должен приложить сперва значительное усилие, чтобы „раз'ехаться", разогнаться и затем уже только помогает велосипеду сохра-
о? пить движение. Если велосипедист кончит работать ногами, то велосипед будет катиться медленнее и наконец остано- вится. Нет ли тут противоречия? Ведь закон инерции гово- рит, что велосипед должен катиться до тех пор, пока его какая-либо причина не остановит. Велосипедист же не останавливает велосипеда, а только перестает работать ногами. Действительно, велосипедист не работает ногами, но и не тормозит; велосипед же все время задерживается: его движение тормозится сопротивлением трения в колесах и сопротивлением воздуха. В самом деле, когда велосипе- дист едет в тихую, безветренную погоду и бросает работать ногами, то велосипед пробегает метров ВО и, наконец, оста- навливается. В случае же, если есть ветер навстречу, то велосипед проедет значительно меньше, приблизительно, метров 15. Плохо смазанный и небрежно собранный вело- сипед будет двигаться очень лениво и потребует для езды на нем больше силы, чем велосипед правильно собранный и хорошо смазанный. Значит, трение в частях велосипеда также задерживает его движение. Эти две силы—сопроти- вление воздуха и трение—и останавливают катящийся по инерции велосипед. Итак, воздух оказывает значительное сопротивление движущимся предметам. Можно значительно уменьшить сопротивление воздуха при движении велосипедиста.
23 Чертеж 6. Давайте сделаем легкий яйцевидный скелет и на этот скелет натянем прочную бумагу или легкую материю. Затем наденем эту получившуюся у нас яичную скорлупу на ве- лосипед так, чтобы у велосипедиста едва высовывалась голова из яйца и ему только можно было бы видеть дорогу. Тогда велосипедисту будет сразу легче ехать, несмотря на встречный ветер (см. чертеж № 5). Такая форма яйца называется „удобообте- каемой формой . Заметим себе ее существенные признаки. Во-первых, те- ло такой удобообтекаемой формы движется вперед тупой стороной и, во-вто- рых, наиболее толстая часть тела находится в передней половине. Об- ратив внимание на форму рыб или птиц, увидим, что и природа тоже придерживается такой удобообтекаемой формы с целью дать возможность птицам меньше тратить сил на сопро- тивление воздуха при полете (черт. № 6), а рыбам - - при плавании в воде (черт. № 7). А теперь перейдем к самому возникновению под'емной силы. Сила. Ее обозначение. Точка приложения. Направление силы. Разложение сил. В детстве каждый пускал воздушный змей. Эта игрушка очень поучительна особенно для людей, интересующихся летанием. Но прежде, чем перейти к самому змею, нам нужно кое-о-чем условиться. 1. Будем обозначать силы стрелочкой; длина стрелы тем больше, чем больше сила. 2. Будем особо обращать внимание на точку „приложе- ния" силы, т. е. на такую точку, через которую тело как
24 бы связано с силой, через которую сила воздействует на itorp ОТ SeiMfHA. тело. 3. Условимся, что направление стрел- ки показывает направление действия силы. Так, например, человек держит в руке пружинный безмен, и на чашке безмена лежит груз весом 400 грамм. Ясно, что сила веса, равная 400 граммам, тянет безмен вниз, а этой силе сопротивляется усилие руки, но направленное вверх; поэтому у руки мы рисуем стрелку такую же, как у груза, но направленную вверх. Кроме веса груза рука еще испытывает усилие от веса са- Чертеж 8 мого пРи^°Ра, безмена, который тоже на- правлен вниз и приложен где-то в нижней точке. Рука испытывает силу в 150 грамм, напра- вленную вверх. Точка при- ложения силы веса — в точке, обозначенной на рисунке буквой „а", вес безмена приложен в точ- ке, обозначенной буквой „в“ и точка приложения Чертеж 9. силы сопротивления руки (так называемой „реакции")—в точ- ке, обозначенной буквой „б". Направление всех сил отвесное (вертикальное), причем силы действия тяжести направлены вниз и силы действия руки (сопротивления)—снизу вверх (см. черт. № 8). Теперь давайте познакомимся еще с так называемым „разложением сил". Пусть у нас лошадь везет воз (черт. № 9). Обычно оглобли у лошади идут от хомута вниз к пе- редней оси, и так как передние колеса малого размера, то и ось колес вообще бывает невысоко от земли. Выходит, что лошадь тянет телегу немного вверх, по направлению „А". Эта сила тяги лошади приложена в точке „г". Но телега-то едет не косо вверх, а по земле (горизонтально), по напра- влению силы „В". Таким образом, мы видим, что, строго говоря, лошадь тянет телегу не туда, куда телега двигается. Часть лошадиной тяги расходуется зря. Лошадь старается
25 немного приподнять передние колеса телеги. Действительно, если лошадь очень быстро стронет воз (особенно легко на- груженный или пустую телегу) с места, то часто передние колеса подпрыгивают. Следовательно, у нас на лицо две силы: одна на- правлена по стрелке „В“, а дру- гая—по стрелке „Б“. Значит, тяга лошади „А“ раз- ложилась на две силы: на силу „В“—по движению телеги, полез- ную для нас, и насилу „Б“ - вверх, которая для нас бесполезна. Запасшись этими сведениями, перейдем к изучению полета змея. Злей. Под'емная сила и лобовое сопротивление воздуха, угол атаки. Разложе- ние сил на змее. Центр парусности. Неустойчивое падение пластинки и его причина. Значение хвоста. Нагрузка на 1 м 2. Сделаем себе обыкновенный рамочный змей. Как из- вестно, он состоит из легкой деревянной рамки, оклеенной бумагой. Эта, получившаяся таким образом, легкая и до- вольно жесткая пластинка снабжена путлей (пли путой), помощью которой веревка привязывается к змею и обяза- тельно—хвостом (обычно мочальный,—чертеж № 10). Как мы запустим змей? Во-первых, мы знаем, что если есть ветер, то можно запустить змей не сходя с места, и, во-вторых, в том слу- чае, когда у поверхности земли ветра нет или мало, то нужно бежать и как бы создать ветер. Поднявшись на неко- торую высоту, змей может встретить там ветер и остаться летать. Другими словами, нам необходима скорость, с которой воздух набегает на пластинку змея. Чем скорость больше, тем и змей скорее взлетает и увереннее держится в воз- духе.
26 Но одной скорости мало, нужно еще как-то наклонить змей. Из опыта мы знаем, что если пластинка змея будет в отвесном положении (вертикальном,—чертеж № 11), то ветер постарается утащить змей назад, в ту сторону, куда ветер дует, и змей не будет подниматься. Если же мы пла- стинку змея поставим плашмя (горизонтально), то ветер не поднимет змея и назад не потащит (чертеж № 12).
27 Другими словами, необходимо нужно, чтобы змей стоял косо по направлению ветра. Посмотрим чертеж № 13. В таком случае принято говорить, что пластинка змея обра- зует угол встречи с направлением ветра—„а“. Этот угол чаще называют „углом атаки“. Теперь посмотрим, чем же объясняется происхождение под'емной силы. Оставим на минуту змей и обратимся к изучению са- мого обычного явления, которое нам очень поможет при изучении под'емной силы змея. Не раз вы, вероятно, видели, как сильный ураганный ветер разрушает крышу домов и что при этом железные листы крыши оказываются сорванными наружу, а не вда- вленными внутрь крыши. Между тем принято говорить, что ветер „давит" на крышу. Посмотрим, что же тут происходит. На чертеже № 14 показан дом, на который дует сильный ветер. Для того, чтобы обойти дом, ветер должен обогнуть крышу. Оказы- вается воздух не будет обходить крышу таким резким угло- ватым движением, как это показано прерывистой толстой линией, а пойдет по плавным кривым линиям, которые на рисунке указаны тонкой сплошной чертой. Итак, воздух будет двигаться по кривым линиям, кото- рые очень похожи на части кругов. Значит, частицы воздуха, можем сказать, движутся над крышей по кругу. А из опыт
28 мы знаем, что если ч го-либо движется ио кругу, то сейчас же развивается центробежная сила, которая стремится всегда удалить наш предмет от центра круга. Например, если мы на один конец веревки привяжем камень, а другой конец возьмем в руку и начнем быстро вращать камень по кругу, то, в конце концов, камень оборвет веревку и улетит наружу (из круга) под влиянием центробежной силы. Чертеж 14. Но ведь воздух тоже тяжелое тело, и поэтому, двигаясь по кругу, будет испытывать стремление уйти от крыши. Одним словом, над крышей получается уменьшение давления воздуха. Под кры- шей же будет нормальное давление (атмосферное) и поэтому оно будет больше, чем давление над крышей. Когда ветер достигнет боль- шой скорости, то эта разница давлений будет такой боль- шой, что наконец крыша раз- рушится (вырвется) на- ружу. Условимся с вами обо- значать давление знаком-]-, а разрежение (недавление) зна- ком — (чертеж JMs 15).
29 Подумаем, что будет делаться около змея, когда его пластинка стоит под углом (чертеж К® 16). Оказывается, под змеем будет давление немного большее, чем обыкновенное воздушное давление, а над змеем — меньшее давление (разрежение). Кроме того, за змеем будет иметь место еще одно неприятное для нас явление, а именно вот что: на большом удалении от змея, движущийся в на- встречи по отношению к ветру Чертеж 16. правлении верхней стрелки, воздух (ветер) имеет нормаль- ное давление и, конечно, заставит струйки воздуха, кото- рые находятся сразу за змеем, отклониться назад к змею. В этом месте мы получим беспорядочное движение воз- духа. Струйки воздуха там будут как бы закручиваться и путаться друг с другом. Под влиянием давления спереди и снизу и разрежения сверху и сзади пластинка испытывает сопротивление со стороны движущегося воздуха, направлен- ное снизу вверх—„С“. Вспомним нашу лошадь. Силу тяги лошади мы разло- жили на две силы: одну по направлению движения и дру- гую по вертикальному направлению. Также разложим и силу сопротивления воздуха. Одна пойдет вверх—под'ем- ная сила „П“: она заставляет змей подниматься вверх, и другая сила—„Л“—тянет змей назад по направлению дви- жения воздуха (чертеж № 17). Из опыта мы знаем, что это так в действительности и происходит: змей одновременно взлетает вверх под дей- ствием под'емной силы и сильно тянет веревку под дей- ствием силы лобового сопротивления „Л“. Разложение сил на змее показано на чертеже 17. Из практики пускания змея известно, что не всегда-то змей летает устойчиво: иной раз змей все время кувыркается и наконец падает. Нам нужно об'яснить себе, в чем тут дело и отыскать корень зла этих неудач.
30 Пусть у нас готов самый змей, но ни хвоста, ни путли еще нет. Бросим нашу пластинку на воздух; оказывается, что она будет падать не плавно, а кувыркаясь. Вот при- чину такого неустойчивого падения мы сейчас и разберем. До сих пор мы рассматривали величину и направле- ние под'емной силы, а на точку ее приложения на змее не обращали внимания. Змей сам по себе тяжелее воздуха. Поэтому-то он и падает. Значит, на пластинку змея действует сила тяжести. Эта сила, как известно, приложена в каждом предмете в центре тяжести. Следовательно, если мы предоставим пластинку змея самой себе, то прежде всего на нее подей- ствует сила тяжести, приложенная в центре тяжести пла- стинки, т. е. в середине ее. Пусть пластинка двигается по пути, указанному пунк- тирной линией (прерывистой), так, что образует некоторый угол атаки „а“ (чертеж № 18). Тогда на пластинку будет действовать еще, кроме силы тяжести, сила сопротивления воздуха. Оказывается, эта сила сопротивления приложена на пластинке не в одной какой-либо постоянной точке „А“, а в такой точке, которая зависит от того угла атаки, под
31 каким встречает пластинка воздух. На чертеже № 19 по- казано примерное положение и направление под'емной силы при изменении угла атаки. При положении первом, когда угол атаки равен нулю, т. е. его со- всем нет, то и никакого сопро- тивления нет. При втором поло- жении, когда уже появился не- который малый угол атаки, по- является общее сопротивление воздуха, приложенное в точке „А“ и направленное по стрелке. При дальнейшем увеличении угла атаки точка приложения сопро- тивления воздуха (мы ее будем называть центром давления) бу- дет двигаться к середине. И, наконец, при положении пятом, когда угол атаки равен 90° и пластинка стоит отвесно, то равнодействующая пройдет через середину пластинки. Следовательно, пластинка, бро- шенная в воздух, будет находиться под давлением двух сил: одной—си- лы тяжести и другой—силы сопро- тивления воздуха, при чем сила тя- жести сохраняет все время одну и ту же величину, направление и точку приложения—центр тяжести, а вторая сила, наоборот, при изменении угла атаки меняет и свою величину, и на- правление, и точку приложения. На рисунке № 18 показано, как на пластинку действует сила тяже- сти и сопротивление воздуха. При таком положении (1) сил, как на чер- теже, пластинка будет поворачи- ваться около центра тяжести в сто- рону стрелки, пока не придет во второе положение, когда, под влиянием другого расположения сил, она будет стремиться повернуться в другом направлении.
32 .......................... 1 1 ---— Почему змей летает—нам теперь ясно. Перейдем к дру- гому, не менее интересному вопросу, а именно—к выясне- нию устойчивости змея. Почему змей, как наша пластинка, не кувыркается? Прежде всего заметим себе, что при рассмотрении змея нам нужно добавить к пластинке еще одну силу, а именно—тягу веревки. Это очень существенно. Механика нас учит, что для того, чтобы какой-либо предмет был в равновесии, нужно, чтобы все силы, на этот предмет действующие, обязательно пересекались в одной точке. Примем, пока что, это на веру. На чертеже № 20 показана пластинка змея, находя- щаяся под влиянием трех сил: силы тяжести—в точке „В“, силы сопротивления воздуха—в точке „А“ и Силы тяги ве- ревки—в точке „Г“. Эти все три силы пересекаются в одной точке „Б“. Всякое тело (т. е. всякий предмет весомый, действи- тельно существующий), если на него так действуют силы, что могут это тело повернуть, поворачивается не- пременно около центра тяжести. Посмотрим, что у нас получилось. Под влиянием силы сопротивления воздуха змей захочет повернуться около центра тяжести „В“, в сторону, указанную стрелкой „б“,
33 а под влянием силы тяги веревки он стремится повер- нуться по стрелке ,,в“. Если у нас оба стремления вра- щаться одинаковы, то змей будет неподвижен и не будет никакого вращения. Хвост необходим для того, чтобы центр тяжести перенести немного по пластинке вниз и тормозить колебания змея, если ветер будет прерывистый, неровный. В современной науке змей занимает почетное место. Этой „игрушкой" не брезговали весьма видные ученые, и помощью применения змея удалось выяснить немало серьезных научных вопросов, особенно по изучению верх- них слоев воздуха. Опыты со змеями показали, что для того, чтобы змей обязательно полетел при какой-либо определенной ско- рости ветра, нужно соблюсти одно необходимое условие. Пусть у нас имеется змей весом 400 грамм, а по- верхность змея, на которую действует ветер, равна 0,5 (половине) квадратного метра. Нужно определить, какова „плотность змея". Под плотностью змея разумеют нагрузку в килограммах, приходящуюся на 1 м.2 (читается: на один метр-квадрат) поверхности змея. Так, в нашем случае, на- грузка на 1 м.2 выразится: вес змея в килограммах...........0,4 кгр.__ g , 2 площадь поверхности змея в кв. метрах 0,5 м.2 ’ КГР’'М‘ • (Читается так: восемь десятых килограмма на метр- квадрат). Чтобы узнать, чему равна площадь поверхности змея, нужно ширину поверхности змея, измеренную в метрах, умножить на длину поверхности, измеренную также в метрах. Для простого змея из четырехугольной пластинки при- дется умножить ширину на длину. Пример: длина змея = 400 мм. = 40 см. = 0,4 метра, ширина змея = 200 мм. = 20 см. — 0,2 метра. Площадь змея= = 0,4 X 0,2-= 0,08 м.2 (восемь сотых,кв. метра). Что же касается веса змея, то его определяют просто взвешиванием и узнают вес в килограммах или граммах. Пример: вес змея = 100 гр. = 0,1 кгр. (^, одна де- сятая килограмма). 3
34 Следовательно, нагрузка на один м.2 будет: = 0,12 кгр./м.2. Оказывается, что определенной нагрузке на м.2 змея соответствует своя определенная скорость ветра и, наоборот,—определенной скорости ветра соответ- ствует определенная нагрузка на м.2 Нагрузка на один квадратный метр поверхности змея равна произведению скорости ветра, умноженной самой на себя, при чем скорость выражают в метрах, пройденных ветром в одну секунду и еще умноженных на 0,03 (на-^у, на три сотых). Значит, если ветер у нас дует со скоростью 5 метров в секунду, то, чтобы узнать, какую нагрузку мы можем дать в килограммах на один квадратный метр поверх- ности, нам нужно умножить. 5 X 5 X 0,03, или: 3 100 Тогда мы получим: 25 X 0,03 = 0,75 кгр./м2. или: Q Q 25 х W0 = Т КГР'/"’' И вот, если вес змея — 250 грамм = 0,25 кгр., то поверх- ность его будет равна: = Х м.2 = 0,33 м.2 0,75 3 Так как площадь змея равна произведению ширины на длину пластинки, то мы, решив сделать ширину в 0,4 м., получим длину змея: 0,33 :0,4 = 0,82 м., или 820 ММ. Перейдем теперь к описанию некоторых конструкций змеев.
35 Конструкции змеев. Бесхвостый, треугольный и Харграв. Чертеж 21. Самый простой и заслуженный четырехугольный с мо- чальным хвостом змей нам достаточно известен. Поэтому мы его не будем описывать. Большой интерес представляет бесхвостый змей (чертеж № 21). Он представляет легкий деревянный каркас из двух на- крест связанных деревянных бру- сочков, имеющих размеры, указан- ные на чертеже. Сечение брусоч- ков (поперечные размеры) можно взять 5X8 мм. Слишком толстое сечение может сильно увеличить вес, а при слишком тонких дере- вянных частях каркаса он может оказаться непрочным и змей сло- мается. Материю туго натягивать не следует; лучше, если она под влиянием ветра немного вогнется внутрь. Что касается путли (или как ее называют еще—„уздечки"), то как длина, так и место привязки ее отыскивается опытом, при чем примерное по- ложение места привязи уздечки ука- зано на чертеже № 22. Кроме того, для придания боль- шей устойчивости змею, короткую по- перечину можно слегка вогнуть, стя- нув ее веревочкой, как указано на чертеже № 21; для той же цели иногда делают в поверхности змея небольшие окна, как это устроено на чертеже № 22. Следующим интересным видом змея будет змей системы Харграв. Он состоит из двух коробок без крышек и донцев. Нужно взять четыре палочки (можно сосновые) сечением 8 X 8 мм. и длиной 1500 мм. и затем заготовить материю: две полосы з*
36 шириной в 500 мм. (0,5 м.) и длиной 3000 мм. (ЗМ.)-|-20ММ. на шов; всего длина выкроенной полосы будет 3020 мм. Затем просовываем четыре палочки и вставляем распорки. При вычислении необходимой скорости ветра для полета этого змея нужно уменьшить всю рабочую несущую по- верхность на 20—25% (на 20 или на 25 сотых), т. е. почти на 1/«» потому что поверхность, находящаяся следом за пе- редней поверхностью, будет работать много хуже и у нас Чертеж 23. выйдет как будто поверхности меньше, чем есть на самом деле. На чертеже № 23 изображен змей Харграв. Работающими поверхностями являются поверхности „в“, поверхности же „а" — „боковые" нужны лишь для устойчивости,
III. Планеры. Основные части модели планера. Полет планера и силы на него дей- ствующие. Нагрузка 1 дц.2 крыла планера. Свободнонесущее крыло и крыло с растяжками. Вогнутое крыло и его преимущество. Дужка. Кон- струкция крыла. Качество крыла. Типовая модель планера и ее изго- товление. Понятие о моментах. Продольная устойчивость. Значение ста- билизатора. Поперечная устойчивость. Познакомившись со змеем, мы можем перейти к изу- чению полета самолета. Для начала изготовим один летающий прибор, который одновременно похож и Прибор этот назы- вается планером; дер- жится он в воздухе за счет скорости и пред- ставляет машину тя- желее воздуха. Летаю- щая модель планера состоит из следующ! х основных частей (смо- три чертеж Xs 24): 1. Крыльев (несу- щих поверхностей или планов). 2. Фюзеляжа (ос- па змей и на самолет. Чертеж 24. новного корпуса, к которому крепятся все прочие части машины). 3. Оперения (хвост, рули). 4. Шасси (приспособление для взлета и посадки).
38 Общий вид планера представлен на чертеже № 24. Посмотрим, как летает планер. Возьмем наш планер, поднимем на высоту, примерно, .3—4 метров над землей и бросим на воздух немного на- клонно вниз. Сила тяжести разложится на две: одну—на- правленную по полету „а“ и другую — направленную под прямым углом к силе „а“ и к направлению полета „в“. Сила „а“ будет двигать наш планер вперед по наклонному пути, а сила „в" все время будет тянуть планер вниз (чертеж № 25). Отсюда мы уже можем сказать, что в спокойном воздухе полет планера связан обяза- тельно с потерей высоты — он летит все время снижаясь. Под влиянием силы „а“ планер дви- гается с какой-то скоростью и, стало-быть, крылья планера, встречая воздух под углом атаки, разовьют в себе под‘- емную силу „П“, которая и уравновесит силу от веса „в“. Чертеж 26. Но кроме под'емной силы у крыла будет еще лобовое сопротивление „Л“, направленное в сторону обратную по- лету и стремящееся тормозить полет (см. чертеж № 26). Если лобовое сопротивление начнет возрастать скорее, чем сила „а“ при планировании, то и полет будет замедляться. Если, наоборот, сила „Л“ будет отставать от силы „а“, то планер будет двигаться все быстрее и быстрее. Но от ско- рости зависит еще и подъемная сила. Следовательно
39 в случае замедления и под'емная сила может уменьшиться— планер пойдет вниз. В случае ускорения полета, под'емная сила возрастает и планер может даже немного взмыть кверху. Рассмотрим путь планера в воздухе (чертеж № 27). В первый момент, когда мы планер бросили в воздух, он начнет развивать скорость за счет падения по пути „ав“, и уже в точке „а" он приобретет такую скорость, что в крыльях появится под'емная сила, достаточная, чтобы держать планер, и он немного повернется. Но как только он повернулся, так сейчас же изме- нится и величина силы „а"—она уменьшится. Значит, тяга ослабнет. Зато и лобовое сопротивление уменьшится, а в то же время планер будет двигаться по инерции дальше. Придя в точку „в", он еще раз изменит направление полета. Последний участок пути пройдет по горизонту, как говорят,—параллельно земле—и, наконец, потеряв скорость, остановится. Теряет скорость планер от того, что сила „а" при горизонтальном полете совсем пропадает, а лобовое сопротивление остается. В действительности эти изменения пути и скоростей будут происходить постепенно, а не скачками. Посмотрим, что будет, если этот же самый планер мы запустим с высоты 6—8 метров и пусть он у нас с вы- соты 3—4 метров пролетит расстояние С =15 м. (чер. №28). При снижении в 3—4 м. наша модель планера теряет скорость через 15 м. полета по горизонту. Значит, на вы- высоте 3—4 м. от земли планер потеряет скорость, т. е. остановится. Но при потере скорости пропадает поддержи-
40 вающая сила в крыльях и планер начнет падать. Опять повторится то же самое, что и в первый раз. Если же мы модель запустим с высоты 4—5 м., то модель встретит землю раньше, чем второй раз потеряет скорость и при посадке обязательно разобьется. Подобно тому, как для змея имеет важное значение „плотность", так и для планера имеет значение нагрузка в граммах на квадратный дециметр. Для того, чтобы узнать эту величину, поступают так: взвешивают планер и запи- сывают его вес целиком, т. е. с крыльями и со всеми про- чими частями. Затем измеряют площадь крыла в квадрат- ных дециметрах. Частное от деления веса в граммах на пло- щадь крыльев в квадратных дцм. дает нагрузку на квад- ратный дециметр поверхности. тт вес планера в граммах Нагрузка =-----------------------г----------- площадь крыльев в квадратных дцм. Испытывают планеры обычно так, чтобы человеческая рука поменьше влияла на результат испытания. Если мы бросим планер рукой, то можем толкнуть его сильнее или слабее, а от этого модель пролетит дальше, или, наоборот,— меньше. Также и наклонить планер можно больше или меньше. Чтобы избежать всего этого, поступают обычно так: планер подвешивают за нитку на определенной высоте и потом, когда планер перестанет качаться и совершенно успокоится, нитку пережигают. Будучи предоставленным самому себе, планер начинает падать и затем переходит в планирующий полет. Так как при испытании можно под- вешивать все планеры на одинаковой высоте, то понятно,
41 Чертеж 29. что чем дальше пролетит планер, тем лучше он построен. Другой способ состоит в том, что планер ставят на по- лированную доску, наклон которой можно менять. Скатив- шись с доски, планер попадает на воздух и продолжает полет. Такой способ требует наличия колесного шасси у модели. Модели планеров бывают: летающие хвостом назад и летающие хвостом вперед. Те и другие бывают с растяж- ками и свободнонесущие. Тонкое легкое кры- ло очень трудно сде- лать таким, чтобы оно не прогибалось под действием силы тяже- сти. На чертеже № 29 показано, как изогнет- ся крыло под влия- нием силы сопротивле- ния воздуха и веса модели, если крыло тонкое. С таким кры- лом модель хорошо ле- теть не может—она обя- зательно поломается. Обычно крылья скла- дываются в месте при- крепления к фюзеля- жу, в точке „а“. Чтобы этого избежать, расчаливают крылья, как пока- зано на чертеже № 29 — вторая модель. Тогда получается „жесткое" крыло. Неудобство такого растянутого крыла заключается в том, что модель обладает весьма большим лобовым сопротив- лением. Избежать этого можно, сделав крыло таким, чтобы оно не прогибалось и сохраняло бы жесткость, прочность и лег- кость без растяжек. Такие крылья называют свободнонесу- щими (без растяжек). У планера 1 (верхнего) крыло состоит из двух лон- жеронов: переднего и заднего и шести поперечин—нервюр.
42 У планера 2 (нижнего) нет совсем нервюр, а есть только два лонжерона. Таким образом, у первого планера крыло в полете остается плоским, а у второго планера крыло бу- дет вогнутым, так как бумага, благодаря отсутствию нер- Оказывается, что вогнутое крыло работает много лучше, чем плоское. Оно выгоднее плоского. На чертеже № 30 видно, что за плоской пластинкой есть большая область беспорядочного движения воздуха, а за вогнутой—только немного на конце пластинки будет, как говорят, возмущено течение воздуха. Лобовое сопротивление, оказывается, в первую голову зависит от того, как обтекается воздухом крыло данной формы. Если хорошо обтекается, то говорят, что эта форма удобообтекаемая. На чертеже № 31 и показаны разные формы нервюр современных крыльев, дак называемые „дужки".
.............................. 43 Мы уже знаем, что удобообтекаемая форма, примерно, должна иметь наиболее толстую часть где-то в расстоянии от */* до Уз длины нервюры от переднего края. Разделим первую нервюру на три части и в передней трети дадим наибольшее утолщение. Тогда у нас получится крыло и вогнутое и удобообтекаемое. Заметим еще следующее: над крылом частицам воздуха нужно пройти больший путь, чем под крылом, и поэтому скорость струек воздуха над крылом будет больше, а под крылом меньше. С другой стороны, многочисленные исследования показали, что в воздухе и в воде—чем больше скорость, тем меньше давление струи. Значит, давление снизу будет больше, чем сверху. Выяснено, что вогнутые крылья могут работать даже при отсутствии угла атаки. Угол атаки вогнутого крыла отсчитывается между хордой (линия, стягивающая нашу дугу) и направлением движения. Чертеж 32. Если же у вогнутого крыла нет угла атаки при дви- жении в воздухе, то, так как наверху попрежнему скорость обтекания больше и давление меньше, чем под крылом, появляется под‘емная сила (см. чертеж № 32). У некоторых дужек есть свойство давать под‘емную силу даже при от- рицательном угле атаки. Для свободнонесущего крыла больше всего подходят „толстые" профили дужек, например, как дужка № 2 (черт. № 31), потому что в такой дужке легко спрятать лонжероны, достаточно прочные для такого крыла.
44 При свободнонесущсм крыле лонжерон крыла у фюзе- ляжа получается очень толстым. Значит и дужка в этом месте должна быть достаточно толстой—иначе лонжероны вылезут из нервюры. В самом деле, обратимся к чертежу № 33. Давайте раз- режем крыло в четырех местах. Такие воображаемые раз- резы обычно называются сечениями. Так вот, посмотрим первое сечение. На конце крыло работает менее напря- женно, чем у корня; поэтому тут лонжерону даются малые размеры и нервюра может быть потоньше. По мере же при- ближения к фюзеляжу, лонжерон все усиливается и размеры его сечений растут. Такое свободнонесущее крыло выходит, обычно, немного тяжелее, чем с растяжками, и иной раз эта весьма удобо- обтекаемая конструкция крыльев совершенно не окупает
45 себя из-за большого веса. Особенно нельзя рекомендовать делать нервюры, как у настоящего планера. Лучше всего сделать так, как указано на чертеже № 34. Имеем два лонжерона, постепенно утолщающиеся к корню у фюзеляжа, и небольшое число нервюр, при чем нервюры дают только верхнюю часть профиля, а нижняя часть профиля получается просто лишь натяжением одной бумаги. Такое крыло достаточно прочно и легко и обладает довольно хоро- шим качеством (черт. № 33). Чертеж 34. Качеством крыла называют число, показывающее во сколько раз под'емная сила больше лобового сопротив- ления. Например, в специальной лаборатории (так называемой аэродинамической) измерили на модели крыла путем опыта, что под'емная сила равна 100 граммам, а лобовое сопротив- ление равно 10 граммам. Значит, качество крыла равно 100:10 = 10. Наихудшее по качеству крыло — плоское. Вогнутое крыло уже значительно лучше. Для планеров тяжелых лучше брать толстые дужки, для планеров же легких лучше брать тонкие дужки. Самый выгиб нервюр лучше всего делать следующим образом. Сперва тонко нарезанные деревянные пластинки, тол- щиной в один мм. и шириной от 2 до 3 мм. распаривают и затем сушат на шаблоне (черт. № 35). Шаблон должен
46 быть такой формы, какую вы хотите придать нервюре. Самые крылья выгоднее строить длинными и узкими. В самом деле, если крыло у нас будет двигаться вперед узкой сто- стрм&рыха- Чертеж 35. роной, то, как видно на чер. № 36, воздух как бы выскаль- зывает из-под поверхности и расступается при продвиже- нии пластинки вперед. Если же мы будем двигать пла- стинку вперед широкой стороной, то, при движении воздуха Чертеж 36. к узким концам пластинки, воздух не успеет достаточно быстро уйти из-под крыла и будет оказывать сопротивле- ние движению крыла. Что касается формы крыла в плане, то их очень мно- го. На чертеже № 36-а показано не- сколько очертаний крыльев. Концы крыльев в том случае, когда они непрямоугольные, а имеют плавное очертание, лучше всего выполнять из алюминиевой проволочки или какого- либо гнущегося дерева: тростника, ка- мыша, бамбука и т. д. Оклеивать крылья можно легкой бумагой (папиросной) или же, если модель большая и тяжелая, то лучше папи- росную заменить пергаментной бумагой. Стабилизатор и руль направлений устраивают таким же образом, т. е. делают легкую деревянную рамку и окле- ивают ее бумагой. Для примера опишем постройку какого-либо планера попроще.
47 Рассмотрим приготовление его частей каждой в отдель- ности (черт. № 37). Фюзеляж. Для приготовления фюзеляжа берут палочку круглого, или, лучше, четырехугольного сечения размером Чертеж 36-а. 4X5 мм. и длиною, примерно, 900 мм. Дерево нужно взять сухое, чтобы оно было полегче, без сучков и прямослойное. Фюзеляж надо сделать гладким, почистивши его шкуркой.
4S 1000------------- Чертеж 37,
49 Крылья. Берем две планочки, сечением 3X2 мм. и дли ною 1ООО мм. Это будут у нас лонжероны. Нервюры изготовим так: заготовим планочки сечением 2X1 мм., длиною 200 мм. и изогнем их так, чтобы про- гиб в 5 мм. пришелся в пе- редней трети нервюры, как указано на чертеже № 38. Для этого их нужно слегка распа- рить и изогнуть над огнем. Тогда у них форма останется неизменной. Чертеж 38. Нервюры на равном расстоянии друг от друга разме- щаются по лонжерону и прикрепляются к нему клеем и нитками. Когда каркас крыла просохнет и склеится, то его обтягивают бумагой, при чем нужно наблюдать, чтобы бумага легла без морщин. Чертеж 39. Стабилизатор. Нужно изготовить рамку размером 300X 150 мм. из палочек сечением 2X3 мм. и еще поло- жить две перекладинки-нервюры сечением в 2 X 1 мм. Все эти части скрепляются друг с другом клеем и нитками. Затем оклеивают стабилизатор бумагой. Руль направлений. Делается рама, указанная на чертеже № 39, при чем одна палочка делается потолще, как ука- зано на чертеже, и подлиннее. Конец этой палочки за- остряется. Этим заостренным концом руль вставляется в от- верстие в фюзеляже. 4
50 Нужно сделать так, чтобы руль можно было закрепить на любом угле поворота. Шасси. (Черт. № 40). Для приготовления шасси берут три круглые палочки диаметром 3 мм. Две из них длиной по 150 мм. и одну—170 мм. Затем связывают их так, как указано на чертеже и обмазывают клеем, места соединения. Чертеж 41. Колеса. (Черт. № 41). Колесо проще всего и лучше всего сделать так: вырежем два круга из плот- ной бумаги (напр., из карточной, или из почтовой открытки) диамет- ром 40 мм. В центре каждого кру- га сделаем дырку диаметром з мм. Затем два круга прорежем по ра- диусу до середины и, свернув их в конус, склеим. Ступица колеса изготовляется из бумаги (например, из мундштучной бумаги от папиросы). Нужно скатать бу- мажную трубочку и склеить ее, чтобы она не раскрутилась. Затем собирают колесо так, что одна сторона колеса будет выпуклой, а другая—плоской. Благодаря трубочке-ступице, колесо будет правильно вертеться и не будет „ковылять". Эти колеса получаются, обычно, очень прочными. Общий вес модели — примерно, 45—50 грамм. Сборка. Разобьем сборку модели на операции.
" " ------------ 51 1 операция. Прикрепляем стабилизатор двумя гвозди- ками С/г", полдюйма). 2 операция. Вставляем руль направлений. 3 „ Отыскиваем центр тяжести, для чего за- ставляем модель балансировать на пальце, и закрепляем крылья так, чтобы центр тяжести пришелся в передней трети крыла. 4 операция. Вставляем палочку - кабанчик в фюзеляж, примерно, на середине ширины крыла. 5 операция. Расчаливаем нитками модель так, чтобы всюду по крылу получился один и тот же угол атаки. Испытание. Когда модель готова, то приступают к первым пробным полетам. С небольшой высоты,—метр—не больше, бросают модель с легким толчком вперед. Если модель правильно собрана, то она плавно сядет. Но может этого и не получиться. Пусть модель резко взмыла кверху и упала на хвост. Это значит, что под'емная сила крыла приложена далеко впереди центра тяжести. А мы знаем, что центр давления крыла зависит от угла атаки крыла. Значит, если мы из- меним угол атаки, или передвинем крыло назад, то можем исправить свою ошибку. Может случиться так, что центр давления окажется за центром тяжести планера, и тогда модель клюнет носом. Когда несовпадение центра тяжести с центром давле- ния будет небольшое, то модель может выправиться бла- годаря стабилизатору. В самом деле, посмотрим что тут происходит. Пред- варительно нам нужно еще познакомиться с так называе- мыми моментами. Пусть человек вертит рукой точильный камень (черт. № 42). Если рукоятка больше, то тот же человек скажет, что работать легче. Если рукоятка меньше, то он скажет, что вертеть труднее. Значит, точило будет тем сильнее точить, чем сильней человек и чем больше плечо рукоятки пе“. Значит, когда у нас что-либо вертится, то причина вращения находится в том, что имеется сила и некоторое плечо, на которое эта сила действует. Действительно, в том 4*
52 -...... ..................... случае, когда рукоятка и сила встанут в одну линию (по- ложение 3), то мы не получим движения, и для того, чтобы вызвать вращение, нам нужно и усилие руки направить по другому направлению (положение 4). На чертеже и ука- зано, что если сила с плечом пересекаются, то камень по- вернется. Чертеж 42. Ученые люди говорят, что камень повернулся под влиянием вращающего момента против часовой стрелки. Момент меряют произведением силы на плечо. Пусть у нас человек давит с силой 10 килограмм, а плечо равно в первом случае 0,2 м. или 20 сантиметрам; тогда момент равен 10 X 0,2 = 2 килограммометрам, или 200 килограммо- сантиметрам, или сокращенно—200 кгр -см., или 2 кгр.-м. Вернемся к нашему планеру. Под влиянием силы „п“ и плеча „а“ он получит вра- щение около центра тяжести по направлению стрелки пер- вого момента „М/. Пусть он повернулся на некоторый угол (черт. № 43). Но в то же время планер продолжает лететь,
53 т. е. двигаться вперед. Иными словами, планер будет так двигаться, что стабилизатор его будет иметь небольшой угол атаки и у стабилизатора появится своя под‘емная сила, которая и заставит планер выровняться. Момент стабилизатора состоит из произведения боль- шого плеча „а/ на малую силу „п/. Когда эти два момента сравняются, то планер уравно- весится и полетит устойчиво. Иногда для того, чтобы центр тяжести пришелся в своем месте, нужно бывает прибавить на нос добавочный груз — 15—20 грамм. Иной раз заставляют летать планеры хвостом вперед. Тогда получим так называемый тип „утки“. В таком случае следует, обычно, центр тяжести поме- щать ближе к крылу между стабилизатором и крылом. Теперь нам осталось рассмотреть поперечную устой- чивость. Нам нужно добиться такого полета, чтобы планер в по- лете сам выравнивался в случае, если его какая-либо при- чина (порыв ветра) положит, как говорят, на крыло. Разрешить эту задачу нужно вот как: нужно, чтобы появилась восстанавливающая сила, как только планер на- клонится. Давайте поднимем концы на 5—10 мм. против сере- дины. Тогда, в случае колебаний планера вокруг про- дольной оси (около фюзеляжа), мы заметим следующее: крыло
54 „б“ наклонилось вниз и опирается на воздух всей своей площадью, а крыло „а“, поднявшись кверху, будет работать как бы уменьшенной площадью (черт. № 44). Поэтому у нас получится, что под'емная сила, которая, как мы помним, зависит от величины площади, на крыле „б“ будет больше, чем на крыле „а“. Когда у планера такое расположение крыльев, тогда говорят, что у планера есть поперечное „ве“ (от латинской буквы V), которое, будучи сильно рас- крыто, похоже на наши крылья спереди.
IV. Самолеты. Общее понятие о модели самолетов; назначение ее частей. Летающие модели самолетов. Самолет отличается от планера тем, что держится в воздухе за счет скорости, которую сам получает, благо- даря работе мотора. Если бы мы сумели на модель планера поставить мотор и винт, чтобы модель могла двигаться в воздухе самостоятельно, а не за счет потери высоты, как это происходит с планером, то мы получили бы модель самолета. Итак, модель самолета имеет следующие главнейшие части (детали)—см. чертеж № 45: 1. Фюзеляж. К нему крепится мотор с винтом, шасси, крылья, оперение и костыль. 2. Мотор и винт. 3. Крылья. 4. Шасси и костыль. 5. Хвостовое оперение. Сперва рассмотрим эти части с точки зрения их необ- ходимости, и рассмотрим также все силы, под влиянием ко- торых модель летает, а затем уже посмотрим, как устроены эти части и некоторые модели самолетов. Взглянем на чертеж № 45, представляющий упрощен- ный чертеж (схему) модели самолета. Как видно из чертежа, к фюзеляжу крепятся крылья, стабилизатор, руль направлений, шасси, мотор (резина) и винт (пропеллер). В самом простейшем случае фюзеляж модели—это де- ревянная палочка или алюминиевая трубочка.
56 Крылья имеют назначение поддерживать всю машину в воздухе за счет разрежения над крылом и давления под крылом. При движении самолета крылья обычно ставятся под небольшим углом атаки. Мотор имеет назначение вращать винт, а винт должен тянуть модель за собой. Стабилизатор имеет то же назначение, что и у планера, т. е. не давать модели кувыркаться под влиянием момента крыла, тяги винта и момента лобового сопротивления. Шасси и костыль необходимы для взлета и посадки. 1. Моторы для моделей самолетов. Конструкция остовов моделей — фюзеляжей. Типы консолей. Умень- шение трения. Приготовление резины. Способы увеличения продолжи- тельности работы мотора. Устройство мотора, действующего сжатым воз- духом. Резиновый мотор.—Резиновый мотор состоит из следую- щих основных частей. (Черт. № 46). 1. Основной брус. 2. Консоль. 3. Крючек неподвижный. 4. Крючек-ось. 5. Приспособление для уменьшения трения. 6. Пучек резины.
57 Работает мотор следующим образом. Закручиваем резину в сторону, обратную той, в кото- рую у нас должен вращаться винт в полете. При закручивании сперва побежит по резине один ряд узлов, затем второй и, наконец, третий, а в случае особо хорошо растягивающейся резины, можно получить и чет- вертый ряд узлов. Чертеж 46. При этом мы заметим следующее: основной брус изо- гнется на подобие лука и кроме того еще будет скручи- ваться (черт. № 47). Это заставляет брать не очень силь- ные пучки резины. В самом деле, резина, растягиваясь, старается сблизить концы бруса и в то же время резина стремится раскрутиться и перекручивает основной брус. Итак, брус (он же, по большей части, и фюзеляж модели) работает на изгиб и на скручивание; следовательно, нам нужно сделать брус легким и в то же время достаточно прочным и жестким. Чем больше размер „а“, т. е. расстоя- ние от оси крючка до середины бруса, тем сильнее изги- бается брус и тем меньше он этому сопротивляется. По- этому выгодно уменьшать это расстояние, как только можно и доводить его до предела, т. е. так близко располагать
58 _2!='.------- ------------ 1 ......... резину к самому брусу, чтобы резина могла свободно рас- кручиваться и только не зацепляла бы за брус, так как если резина будет задевать за брус, то она легко может пострадать и отдельные нитки ее совсем оборвутся. Брус делается, обычно, из дерева (сосна, тополь, береза; черт. № 48); можно его сделать также из бумажной трубки (черт. X» 49); хорошо делать из свернутого в несколько слоев и проклеенного пергамента, или же, что дорого, и у нас в СССР пока затруднительно—из алюминиевой трубочки. Выгода от трубчатого бруса главным образом та, что такая форма позволяет пропустить резину внутри трубочки, чем уменьшается лобовое сопротивление модели в полете а сама трубка будет резиной только сжиматься, но не из- гибаться, и, наконец, сопротивление скручиванию такой трубки весьма велико. Таким образом, трубчатый фюзеляж лучше обыкновенного деревянного.
59 Самый брус, в том случае, если он делается из дерева, бывает различных конструкций. Можно усилить брус распоркой и растяжками из ниток или тонкой цветочной проволоки, что позволит значительно уменьшить его вес, не потеряв жесткости. Для этой же цели фюзеляж немного утолщается по середине и утонь- шается к концам. Если брусо- чек сделан одного сечения по всей его длине, то устраивают похожую на крест (кресто- образную) распорку, при чем в вертикальной распорке ну- жно сделать отверстие для пропуска резины. Черт. № 50. Такие растяжечные фюзе- ляжи имеют один весьма су- щественный недостаток: у них велико лобовое сопротивле- ние. Иногда вместо одного бруса делают фюзеляж из не- скольких брусьев меньшего сечения (черт. № 49), чтобы избавиться от изгиба и оставить одно сжатие, или делают фюзеляж треугольного сечения. Консоль. Она делается либо деревянной, либо ме- таллической. Назначение консоли—служить подшип- ником для вала пропеллера (подвижной крючек) и вы- держивать натяжение ре- зины. Вращение пропеллера должно происходить по воз- можности в одной плоскости (иначе пропеллер будет описы- вать концами восьмерку), для этого лучше делать подшип- ник длинным, чтобы он смог хорошо направлять вращение. Обратимся к чертежу № 51. Пусть у нас имеется консоль, показанная на чертеже. Тогда в разрезе мы получим следующее (черт. № 52): ось-крючек может принимать различные положения во время
60 вращения, т. к. ее ничто не ограничивает. В случае, если резина начнет немного болтаться во время работы, что бывает при длинных (около одного метра) пучках, то про- пеллер тоже будет бить и мы не получим хорошей тяги. Чертеж 51. Совсем другое будет, если сделать консоль с длинным по д- шипником (черт. № 53). Тогда длина подшипника не даст оси-крючку так болтаться, как в первом случае, и враще- ние пропеллера будет более ровным. Этому условию хорошо удовлетворяют конструкции В, Д и Г (черт. №№ 53,54,55). Для уменьшения трения, весьма сильно тормозящего вращение пропеллера, между втулкой винта и консолью помещают бусины и шайбочки. Бусина представляет собой гладкий стеклянный или костяной шарик со сквозной дырочкой по диаметру, а шайбочка—небольшой металлический кружо- чек (черт. № 56). Перед полетом очень полезно смазывать маслом как подшипник, так и бусины с шайбами.
61 Самые крючки, как подвижной, так и неподвижный, следует делать из стальной проволоки 3—1 мм. диаметром. В раскаленном до красна состоянии эта проволока прекрас- но гнется и дает очень легкие и жесткие части. Резина. Берется, обычно, квадратная в 1 —2 мм.2 площа- ди поперечного сечения; ре- зина большего сечения упо- требляется, сравнительно, ред- ко. Американцы говорят, что выгоднее употреблять резину не квадратного, а прямоуголь- ного сечения. Такая резина изготовляется по заказу Авиа- химснаба специально для це- лей моделестроенпя. Примерная зависимость между диаметром винта и ко- личеством резины представлена Чертеж 53. в нижеследующей таблице. Таблица X» 1. Диаметр пропеллера в мм. 120 140 150 ' 160 180 200 220 250 300 350 Сечение нитей в мм.2 . . 1 1 1 1 1 1 2 1 о 2 2 Длина нитей в м 2 3 4 5 1 17,5 9 5 | 10 12 14 При употреблении этой таблицы лучше считать шаг равным диаметру винта. Чертеж 55. В нерастянутом виде резину следует брать на Vio к0" роче расстояния между крючками. Так например, если
62 между крючками расстояние равно 500 мм., то 1/10 — 50 мм. и длина нерастянутой резины равна 450 мм. Очень строго придерживаться приведенной таблицы не следует — при испытании придется или увеличить, или убавить число нитей. Приготовление пучка резины заключается в следующем. 1. Нарезают нити резины на нужную длину. 2. Связывают бичевой (суровой ниткой) концы. 3. Продевают в концы толстую крепкую бичевку и свя- зывают ее петлей (см. черт. № 57). Чертеж 57. Чертеж 58. 4. Узлы заправляют внутрь пучка. 5. Окончательно завязывают снаружи еще раз суровой ниткой поплотнее. Цель такого способа заключается в том, чтобы в слу- чае обрыва одной нитки, остальные продолжали бы свою работу; кроме того, наматывание резины прямо на крючек
63 вызывает необходимость обмотки крючка чем-либо мягким (черт. № 58), чтобы резину не перерезало натяжением; в слу- чае же заправленных концов по нашему способу, худшее, что может быть, это обрыв веревки-петли. Способы увеличить продол- жительность работы резинового мотора. Самый простой и самый надежный способ—это увели- чить длину нитей. Но это вы- зывает сильное увеличение длины фюзеляжа, а значит и Чертеж 60. веса, что не всегда возможно. Чертеж 59. Другой способ заключает- ся в том, что заставляют резину работать не прямо на винт, а через систему шестерен. Самый невыгодный при этом случае способ передачи указан на чертеже № 59. Как видно из чертежа, резина действует на крючек, на котором сидит большая шестерня; она сцеплена с ма- лой, сидящей на валу пропел- лера. Таким образом, сильно увеличивается время работы мотора и число оборотов про- пеллера. Но зато во сколько раз мы увеличили число оборотов, во столько же мы уменьшим и силу, вращающую винт. С другой стороны, мы заставляем брусок работать также на изгиб и на кручение, как и без шестеренок. Другое дело будет, если мы сделаем так, как показано на чертеже № 60. Возьмем не один пучек резины, а два—каждый немного больше половины целого пучка прошлого случая. Так как пучки тоньше, то они допустят закручивание на большее количество оборотов. Таким образом мы повышаем продол- жительность работы. Так как вращение обоих пучков на- правлено навстречу друг другу, то оба пучка резины, дей- ствуя на основной брус, не могут его скрутить: насколько правый резиновый пучек стремится скрутить брус по часо- вой стрелке, настолько же левый скручивает брус против
64 часовой стрелки и оба скручивания (скручивающих момента) уничтожают друг друга. С другой стороны, резина сжимает основной брус, но не изгибает его, т. к. оба резиновых пучка натянуты с двух сторон. Таким образом, этот способ улучшает самый мотор, так как, повышая число оборотов мотора, мы избавляемся от изгиба и перекручивания основ- ного бруса. Чертеж 61. И, наконец, последний способ увеличения времени ра- боты мотора заключается в том, что прежде чем надевать резину на крючек, ее вытягивают на двойную длину и в таком состоянии закручивают, постепенно сближая концы. Таким способом можно увеличить время работы мотора в полтора—два раза (черт. № 61). Мотор, действующий сжатым воздухом. Недостатки резиновых моторов. Самым простым, самым мощ- ным и надежным двигателем для моделей самолетов, ко- нечно, является резиновый мотор.
65 Но несмотря на его достоинства и дешевизну, такой мотор все-таки имеет и весьма много недостатков. 1. Сравнительно небольшая продолжительность работы на весь полет модели. Непосредственно с резины можно взять не более 200 оборотов. 2. Приспособление из шестерен хотя и позволяет уве- личить число оборотов, но тогда нужно усиливать и резину, а это все вместе увеличит вес. Черт. 62. Разрез двигателя: 1 — трубочка, подводящая сжатый воздух к цилиндру; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — винт, удерживающий шайбу; 5 — шайба; б — донце поршня; 7 — палец поршневой; 8 — вкладыш; 9 — шатун; 10 — палец кривошипа; 11—тело кривошипа; 12 — вал-. 13 — винт стопорный кривошипа; 14 — винт стопорный вала; 15 — диск с цилиндрами; 16 — втулка распределителя. 3. Самый главный недостаток моторов с резиной—это то, что закрученная резина неминуемо скручивает и самый остов модели—фюзеляж, или как его еще называют, хребет. 5
66 " Таким образом, когда мотор полностью заведен, то почти всегда плоскость стабилизатора поворачивается в сторону вращения пропеллера. От этого скручивания основного бруса происходит перекашивание крыльев и, в конце-кон- цов, полет модели по прямой требует весьма больших уси- лий со стороны конструктора модели. Поэтому проще всего отказаться от резинового мотора и построить мотор, который бы не изменял так сильно регулировку модели. Таким мотором и будет мотор, дей- ствующий сжатым воздухом. Работает мотор следующим образом. Чертеж 63. Диск медный, к которому припаяны цилиндры и втулка распределителя. Имеется баллон, снабженный вентилем-клапаном, впу- скающим в баллон воздух, но не дающим ему возможности выходить из баллона. Нагнетается туда воздух в зависи- мости от того давления, на которое строится двигатель, или велосипедным насосом, или же из бомбы со сжатым воздухом, если давление в баллоне должно превосходить 4—5 атмосфер. Можно заставить такой мотор работать не только сжатым воздухом, но также и сжатой углекислотой и вообще каким-либо негорючим газом. С другого конца баллона имеется кран, открывая кото- рый можно сжатый воздух подвести по трубочке к мотору.
.....67 Самый мотор работает следующим образом (см. чер. 62). Сжатый воздух через канал „а“ попадает по полому неподвижному коленчатому валу „г“ к отверстию вала. Мед- ный диск „Д“, к которому по радиусам припаяны цилиндры, снабжен медной, притертой к валу, муфтой-втулкой „Е“; на утолщении муфты просверлены дыры по числу цилиндров. Когда одна из таких дыр совпадает с отверстием в колен- чатом вале, то сжатый воздух идет по трубке „в“ в соот- ветствующий цилиндр. Попадая в цилиндр, воздух начнет давить на поршень и двигатель повернется на полоборота. Для того, чтобы за- ставить двигаться мотор, нужно соединить, как обычно и делается в поршневых двигателях, поршень шатуном с кри- вошипом „10“ коленчатого вала. Через полоборота дырочка „в“ муфты подойдет к вы- пускной бороздке на окружности вала „ж“. Воздух выйдет из цилиндра наружу и поршень за следующие полоборота уйдет в цилиндр и опять повторится все снова: воздух войдет в цилиндр, толкнет поршень, двигатель повернется и выпустит воздух из цилиндра, а за время второго пол- оборота придет в первоначальное положение. Такой двигатель, выполненный в кружке моделистов при заводе „Метрон" треста точной механики, испытанный при давлении в 2,1 атмосферы, дал, с винтом в 300 мм. диа- метром и шагом в 250 мм., 840 оборотов. Это следует при- знать удачным. К сожалению, по независящим обстоятель- ствам дальнейшие испытания приостановились, и сказать что-либо положительное о таком моторе трудно. Мы приводим описание этого мотора не для того, чтобы где-либо его воспроизвели с удачей наверняка, но лишь, как интересное достижение наших моделистов, а также и для того, чтобы вызвать попытки применить такие мо- торы и в других кружках простейшего авиаспорта. Теперь перейдем к описанию отдельных деталей. Цилиндр. (Черт. № 62). Цилиндр вытачивается из целого куска круглой меди или же, если есть под руками тонко- стенная трубка, то можно воспользоваться такой трубкой, но нужно помнить, что в трубку необходимо впаивать дно цилиндра, а в цилиндре, выточенном целиком из куска, 5*
68 ""----- дно цилиндра делается само собой и потому может быть сделано достаточно тонким и прочным. Такой цилиндр всегда получится легче, чем со впаянным дном. Размеры цилиндра хорошо видны на чертеже. Картер мотора. (Черт. 63 и 64). Материалом для картера служит медь и алюминий. Картер состоит из медного диска „А“, к которому припаивается втулка „Б“ с дырами для распределения впуска по цилиндрам. Медный диск „А“ можно значительно облегчить, сделав в нем вырезы. По окружности диска сделано 5 гнезд для распорок картера. Эти распорки просто расклепываются до вставлении в гнезда. (См. чертеж). Черт. 64. От4емный диск из алюминия (ложный нос) для укреплениям пропеллера. Распорки представляют из себя небольшие цилиндрики из меди, с одного конца заточенные по диаметру дыры и с другого конца засверленные на глубину 5 мм. и наре- занные. Полезно наметить на медном диске положение цилин- дров. К этому медному диску припаиваются цилиндры. Другой частью картера является такого же диаметра алю- миниевый диск. Этот диск имеет ряд дыр для облегчения и одну дыру „а“ для контроля за винтом кривошипа, на который надеваются шатуны. В центре этого диска укре-
' 69 пляется на резьбе с контргайкой носок для надевания пропеллера. Нечего и говорить, что операция разметки и укрепления носка для пропеллера должна происходить обязательно на токарном станке. Устройство втулки распре- делителя видно на черт. 67. Вал. Материалом для вала служит сталь. Вал, как видно из чертежа 65, полый. Просверлен сверлом в 4 мм. диаметра не насквозь, а лишь на глубину 42 мм. Затем, сбоку про- сверлено отверстие для сообщения с трубками. Чертеж 65. Вал (материал—сталь). Это отверстие следует немного развалить, но не в обе стороны одинаково, а лишь в ту сторону, куда будет вра- щаться двигатель. Нужно это сделать для того, чтобы пуск сжатого воздуха из вала в трубочки цилиндров происходил не мгновенно, когда совпадают дыры на валу и в муфте, а значительно дольше, пока однобокая воронка в валу не отойдет от дыры в муфте. Диаметрально противоположно впускному отверстию вала на нем устраивается бороздка глубиною 2 мм. до конца вала. Начало бороздки находится против дыры впуска на валу. Это отверстие так же, как и впускное, развалено с целью открыть впуск немного ранее и закончить его по возможности позднее. Таким образом, впуск произойдет впродолжение поворота в 128°. На одном конце вала сделана нарезка для укрепления мотора на модели двумя гайками из меди. На другом конце вал запилен на квадрат, на который надевается кривошип, прижатый к валу винтом (см. черт. 66).
70 .............................. ......... ' Ближе к кривошипу вала сделана на валу кольцевая заточка для уничтожения помощью стопорного винта про- дольного перемещения втулки по валу. Чертеж 67. Втулка распределителя. (Материал—медь желтая).
Шатун. (Черт. № 68). Шатун представляет из себя по- лоску стали с двумя отверстиями на концах. Одним отвер- стием он соединяется с поршневым пальцем, а другим— большего диаметра, надевается на конец кривошипа. Поршень. (Черт. № 69). Вытачи- вается целиком из куска меди; в центре его делается отверстие с резьбою. На дно поршня кладется прокладка из кожи и прижимается жестяной шайбой помощью винта к дну поршня. В боковых стенках поршня укре- пляется палец для соединения поршня с шатуном. На палец по обе стороны шатуна обязательно надеваются два трубчатых вкладыша для того, чтобы шатун не ходил по пальцу. Чертеж 68. Шатуны. (Ма- териал—листовая сталь). Шейка с краном. (Черт. № 71). Для соединения баллона с мотором делается из меди пустотелая шейка. Открывая и закрывая кран, мы можем пускать в ход и останавливать мотор. Устройство шейки видно из чертежа 71. Вентиль-клапан. Для нагнетания воздуха в баллон помощью насоса в него впаивается обычный велосипедный вентиль. Чертеж 69. Поршень с пальцем (слева); шайба жестяная (средний); шайба кожаная (справа). Накачивается баллон до тех пор, пока не почувствуется, что насос больше не подает. Можно пользоваться обычным
72 " велосипедным насосом, но еще лучше — автомобильным. Накачивать следует до 5 атмосфер. Баллон. Баллон из белой жести или 1 мм. листовой меди. Продольный шов загибается в фалец и пропаивается. Для Чертеж 70. а—стопорный винт кривошипа; б—стопорный винт вала; в—па- лец кривошипа; г—прижимный винт шайбы поршня; д—винт соединения от‘емного диска со стойками основного; е — стойка-распорка дисков; ж — вкладыш поршневого пальца. красоты, донца баллона можно слегка выбить для придания им шаровой формы. Для большей надежности такой баллон перевязывается проволокой. К чему нужно стремиться. Собранный мотор должен совер- шенно легко вращаться от незначительного толчка. Мотор должен быть по возможности легок, однако не в ущерб прочности.
73 Описанный нами Тип мотора—ро- тативный. Число цилиндров—5. Диа- метр цилиндра — 11 мм. Ход поршня— 10 мм. Число обо- ротов, при 2 атм. давления и винте в 300 мм. диаметром,— 840 оборотов в ми- нуту. Вес мотора без винта и баллона здесь мотор имеет такие данные: 125. Судя по результатам первых испытаний, можно наде- яться, что модель с таким мотором полетит, если удастся создать в баллоне давление до 5—6 атмосфер. 2. Вин т. Шаг и диаметр винта. Толкающий и тянущий винт. Понятие об окруж- ной скорости. Сложение скоростей. Построение шага винта. Скольжение винта. Изготовление винта. Шаблоны. Уравновешивание винта. Винт ме- таллический и деревянный. Тяга. Подбор винта к модели. Винт. Винтом называется приспособление, которое дает нам возможность превратить работу мотора в необходимую для полета тягу.
74 На самом деле мы не можем добиться того, чтобы вся работа мотора превратилась в необходимую нам тягу. Часть работы мотора теряется для нас зря, бесполезно. Чем боль- шую часть работы, даваемой мотором, винт превращает в тягу, тем лучше винт. Винт приводится во вращение работою мотора и, благодаря вращению, стремится продви- нуться вперед,—тогда говорят, что винт тянущий; если же он двигается назад, то тогда говорят, что винт толкающий (черт. № 72). Кроме того винты еще разделяются по напра- влению вращения на винты правого и левого вращения. При этом заметим, что оба изображен- ных на рисунке № 73 винта могут дви- гаться на нас. Диаметром винта называется рас- стояние от одного его конца до другого. Шагом винта называется тот путь, кото- рый винт пройдет за один оборот. Пусть модель летит и винт из первого положения через некоторый промежуток времени пришел в положение второе. Это расстояние, которое винт прошел по направлению по- лета за один оборот, и называется шагом винта (см. чер- теж К» 74). Чертеж 73. Когда винт работает, то он, вращаясь, отбрасывает воз- дух назад, а сам, естественно, стремится вперед (черт № 75). Получается то же самое, что и при выстреле: снаряд ле- тит вперед, а орудие откатывается назад. Снаряд легче ору- дия, поэтому он летит быстрее, чем откатывается орудие;
75 самолет тяжелее воздуха, поэтому воздух убегает от винта несколько скорее, чем самолет движется вперед. Итак, винт одновре- менно движется вперед и вращается. Значит, он ведет себя как штопор. Штопор тоже при вра- щении углубляется в пробку. Понятие об окружной скорости. Пусть у нас имеется винт, поставлен- ный на модель самолета (чер. № 76). Отметим на винте три точки: „а“— на конце лопасти, „б“— у корня, около втулки винта и „в“—в середине лопасти. Если теперь повернем винт на один оборот, то заметим следую- щее: за время оборота точка „а“ описала окружность I, наибольше- го, как говорят, радиуса, точка .,6“ описала окружность III, наимень- шего радиуса и, наконец, точка „в“ описала какую-то среднюю ок- ружность, поменьше, чем точка „а“ и побольше, чем точка „б“. Но ведь винт повернулся весь на один оборот. Значит, за один и тот же промежуток времени точки „а", „б“ и „в“ прошли разные по Чертеж 76. длине пути. Скорость движения зависит от длины пути и от времени, в течении которого этот путь прой- ден. Чем больше путь и чем меньше время на прохождение этого пути, тем и скорость больше. Чем меньше путь и больше время на прохождение его, тем скорость меньше. Пусть в два часа 3 человека вышли из разных мест от флагов „а“, „в“, „б“, расположенных на одном радиусе, для того, чтобы через 5 часов вернуться к тем же флагам (черт. № 77). Этим трем людям в одинаковое время при-
76 шлось пройти 3 различных пути. Человеку „А“ попался путь самый длинный. Он должен пройти его с большой скоро- стью, например, на велосипеде. Человеку „Б“ пришлось пройти путь самый короткий, поэтому он шел не торопясь. И, наконец, человек „В“ должен был бежать. Чертеж 77. То же — и с тремя нашими точками. По окружности I точка „а“ движется с некоторой скоростью „С/'. Эта ско- рость на окружности, как мы теперь убеди- лись, зависит от дли- ны окружности: чем окружность больше, тем и скорость боль- ше, а величина окруж- ности меряется вели- чиной радиуса. Значит, чем больше радиус, тем больше скорость по окружности „С/', или, как ее обычно называют,—„окруж- ная скорость”.
77 Сложение направлений пути. Пусть в неподвижном воздухе у нас движется платформа автомобиля и поперек плат- формы бежит кошка. Посмотрим, как будет двигаться кошка относительно воздуха (черт. № 78). Пусть в первый момент кошка была в углу „а/ авто- мобиля (черт. № 79). В следующий момент кошка пришла в положение „б/' и в третий момент времени она пришла в точку „в/. Но ведь автомобиль движется. Когда кошка была в точке „а/', автомобиль был в положении 1. Когда кошка пришла в точку „б/‘, автомобиль продвинулся в по- ложение 2. Значит, кошка относительно какой-либо непод- вижной частицы воздуха „А“ одновременно ушла вправо в точку „бг“ и подвинулась вместе с автомобилем в точку „6,“. Наконец, при положении автомобиля 3, кошка попала в точку „в3“, и относительно неподвижной точки „А“ прошла путь а(—б2—в3. Лопасть пропеллера в неподвижном воздухе пройдет тоже путь, получающийся в результате двух движений. Одно — это движение вращательное вокруг оси мотора и
78 поступательное: пропеллер вместе с самолетом движется вперед. Для удобства развернем нашу окружность. Представим длину окружности в виде прямой линии. Как известно, для того, чтобы смерить длину окруж- ности, нужно диаметр окружности умножить на 3 7? (ТРИ целых и одну седьмую). Причем, если диаметр окружности измерен в санти- метрах, то и длина окружности получится в сантиметрах. Пусть у нас I окружность имеет: диаметр = 2 радиуса = 2Х 17,5 = 35 см.; тогда ее длина будет: 35 у I 35 X3 7, = 35Х34-----~~ 105-{-5 = 110 СМ. Диаметр II окружности = 21 см.; тогда ее длина будет: 21 У 1 21Х3 7, = 21Х34—- = 634-3 = 66см. Диаметр III окружности = 7 см.; тогда ее длина будет: 7 У 1 7X3 7, = 7 X 3 + -= 21 + 1 = 22 СМ. Отложим по прямой „оа" эти три вычисленные окруж- ности и по прямой „од“ отложим величину, на которую винт продвинулся за один оборот, т. е. его шаг (черт. № 80). Соединим точку „а“ с точкой „д“. Получим истинный путь конца лопасти относительно неподвижного воздуха. Соеди- нив точку „в“ „с“ „д“, получим путь точки „в“ лопасти винта, и соединив точку „б“ „с“ „д“, получим истинный путь точки „б“ на лопасти, тоже относительно воздуха. В действительности же лопасти пропеллера описывают окружности. Давайте свернем в круг наши треугольники. Получим тогда такую картинку (см. чертеж № 81): лопасть винта, вращаясь, описывает окружности I, II и III и в то же время двигается вперед (вверх).
...- 79 Чертеж 80. Чертеж 81.
80 ..—....... Стало-быть, она пойдет по пути для точки „а“ — 1 — 2 — — 3 — 4 — 5 — 6, для точки „в“ — 7 — 8 — 9 — 10 —11 — 12 — —13 и для точки „6“ — по пути — 14 — 15 — 16 — 17. Возьмем цилиндр и станем накручивать на него тре- угольник (см. черт. № 82). Тогда линия на треугольнике 1 — 2 — 3—4 — 5 — 6 — 7 пойдет по винтовой линии на ци- линдре 1 — 2 — 3—4 — 5—6 — 7. Чертеж 83. Общий вид винтовой линии показан на черт. № 83. Если винт (пропеллер) вращался бы в каком-либо более твердом теле, чем воздух, то он в действительности и имел бы шаг, равный под'ему треугольников, но дело в том, что винт работает на самом деле в воздухе, который обладает настолько малой плотностью, что винт не прихо-
81 дит в точку „д“, а за один оборот продвигается на меньшее расстояние—„ое“ (черт. № 84). Разница между предполагав- шимся нами шагом винта и действительным шагом назы- вается скольжением винта. Давайте изобразим это в развернутом виде. Развернем опять наши окружности в прямые линии. Получим I, II и Ш развернутые окружности (см. черт. № 84) Чертеж 84. Предполагаемый шаг будет от „о“ до „д“, действительный шаг будет „ое“, и расстояние „де“ будет скольжением винта за один оборот. Но винт был построен с таким наклоном лопастей, чтобы шаг был „од“; значит, лопасть, сохраняя наклонное положение по направлению „ад“, пойдет по пути „ае“. Иными словами, мы получим движение лопасти под углом атаки (см. черт. № 84 внизу). 6
82 --------- А раз только происходит быстрое движение пластинки под углом атаки, то, как нам известно, в такой пластинке появится под'емная сила. В нашем случае это будет тяга пропеллера. Лобовое сопротивление, как и у крыла, будет зависеть от формы поперечного сечения лопасти. Приглядимся внимательнее к чертежу № 84. Мы заме- тим: угол, который делает с горизонтом лопасть винта, меньше всего у конца и больше всего около втулки. Чертеж 85. Для того, чтобы винт правильно работал, нужно сде- лать его таким, чтобы за один оборот все части лопасти прошли одно и то же расстояние по полету, то-есть, чтобы шаг винта по всей длине лопасти был одинаков. Для этого поступаем так (черт. № 85): 1. Делим длину лопасти на 4—5 равных частей. 2. Задаемся шагом (т. е. назначаем себе на основании опытов с полетами моделей); пусть у нас будет шаг «=100 мм.
83 3. Проводим горизонтальную линию и откладываем на ней длины окружностей 1, 2, 3, 4, 5. 4. Откладываем скольжение винта,—примерно, ‘/4 или у, шага. 5. Соединяем точку „к" с точками „а", „б", „в", „г", „д“,— получаем наклон лопастей в сечении окружностей 1, 2, 3, 4,5. 6. Откладываем ширину лопасти на прямых „ак“, „бк“, „вк“, „гк“, „дк"; для этого берем размер с чертежа винта и откладываем его на прямой „ао“. Затем проводим из точек I, II, III, IV, V линии, направленные вверх. Тогда на наклон- ных линиях „ак", „бк“, „вк“, „гк“, „дк“ получаются точки I, II, III, IV, V. Затем придаем плавные обтекаемые очер- тания сечениям лопастей. Чертеж 86. 7. Изготовляем шаблоны для того, чтобы винт был дей- ствительно таким, какой нам нужен. Делают это так: вырезают из чертежа четырехуголь- ник „А", который очерчен черточками (пунктиром) и на- клеивают его на фанеру. Затем выпиливают очертания профиля дужки и получают фанерную пластинку, в которой сделано отверстие, в точности соответствующее нашему се- чению (черт. № 86). После этого разрезают „шаблон" по „а" и „б" и полу- чают две половинки шаблона 1 и 2. Заготовив такие шаблоны для всех 5 сечений (лучше еще б—на другую лопасть), укрепляем их на доске на та- ких же расстояниях от середины, какие были взяты для сечений винта (см. черт. № 87). Сперва, грубо обделав винт, пригоняем форму отдельных сечений по шаблонам и затем сравниваем шероховатости и выступы, каждый раз вкладывая лопасть в шаблоны (см. черт. № 87—низ). Когда винт таким образом сделан, нужно еще хорошенько уравновесить его, т. е. сделать его 6*
84 таким, чтобы обе лопасти винта имели бы одинаковый вес. Когда вы этого добьетесь, то можно его окончательно отде- лать шкуркой и лаком, при чем во время окончательной проверки можно добиться полной уравновешенности винта Чертеж 87. добавлением лишних мазков лака на лопасть, которая ока- жется легче. Для проверки винта лучше всего сделать не- большой станочек, который указан на рис. № 88. Чертеж 88. Винты для моделей можно делать из дерева (хорошо для этого употреблять липу) и из металла (особенно из алюминия). Вообще, металлические винты хуже деревянных, имеющих более высокий коэффициент по- лезного действия. Но у ме- таллических винтов имеется весь- ма ценное свойство: они допу- скают изменение шага винта во время опытов с моделью. Изменение наклона лопастей (а вместе с тем и углов атаки) на металлическом про- пеллере очень легко сделать, так как алюминий не дает трещин при изгибе. Делаются винты эти так: берут кусок алюминия и вы- резают из него фигуру, подобную изображенной на черт. № 89.
===============^^ 85 Затем производят выгибание лопастей. Для прикрепления оси к пропеллеру подкладывают полоску алюминия „в“ и закрепляют пропеллер на проволоке, как показано на рисунке. Изготовивши такой винт, начинают пробовать с ним модель, увеличивая, или уменьшая шаг. Наконец, когда вы Чертеж 89. получите наилучший результат, попробуйте построить винт деревянный с таким же шагом и обязательно с таким же диаметром винта. Деревянные винты можно строить, или склеивая веером дощечки липы (см. черт. 90) и затем обрабатывая такую ступенчатую болванку, или же сразу вырезывая пропеллер из целого куска дерева.
86 На чертеже № 91 показано весьма удобное устройство для надевания винта на подвижной крючек: конец крючка имеет нарезку, и помощью двух гаек „а“ позволяет зажимать втулку винта. Такое устройство допускает легкую замену винта. Чертеж 90. Чертеж 91. Для тяжелых моделей можно приспособить сломанную велосипедную спицу с двумя ниппелями. Чтобы сделать крючек, спицу надо гнуть в накаленном до-краснасостоянии. Тяга винта. Если мы возьмем обыкно- венный металличе- ский болт и начнем его вращать в гай- ке, то заметим, что при неподвижной гайке винт, вра- щаясь, за один оборот продвинется вперед на величину своего шага, который все время неизменен. Если же мы будем двигать гайку к головке болта, то может получиться так, что болт совсем не сдвинется с места. Когда модель самолета летит, то воздух, заменяющий нашу гайку, как бы движется навстречу винту, и винту легче вращаться—мотор увеличит число оборотов. Проделаем такой опыт: возьмем две модели самолета .,А“ и „В“ и поставим их на столе друг против друга. Заведем винт модели „А“ так, чтобы он отбрасывал струю воздуха на модель „В“ (см. черт. № 92). Тогда винт модели „А“ будет ра-
87 ботать, как толкающий, а винт модели „В“,—как тянущий. Таким образом, винт модели „В“ будет работать в движу- щейся струе воздуха. Если мы первый раз заведем только пропеллер модели „В“, то тяга винта уравновесит, скажем, 16 грамм, и мотор раскрутится в продолжении 10 секунд. Если же мы заставим винт модели „В“ работать в струе, отброшенной винтом модели „А“, то винт „В“ уравновесит 10 грамм, т. е. тяга уменьшится, но зато и время работы мотора тоже уменьшится и резина раскрутится в продол- жении всего лишь 7—8 секунд. Следовательно, винт потеряет часть своей тяги в том случае, когда он работает в подвижном воздухе. Значит, определяя силу тяги на месте, мы получим более высокую цифру, чем в полете. Подбор винта для модели. Каких-либо определенных ука- заний на этот счет дать нельзя. Главным образом, для по- лучения наилучшего результата, приходится руководство- ваться опытом. Самый опыт следует вести таким образом: во-первых, задаемся скоростью модели, которая некоторым образом связана с нагрузкой на один квадратный дециметр крыла. Общее правило таково: чем больше нагрузка в грам- мах на один квадратный дециметр крыла, тем скорость полета больше. Таблица № 2. Нагрузка в гр. ва 1 кв. дцм. 9,9 12 10 Скорость помета в метр, в сек. ... 3 6 23
88 Пусть у нас имеется модель самолета, к которой мы хотим подобрать винт. При этом нам нужно знать, с каких, примерно, размеров шага нам нужно начинать опыты. Для этого пускаем нашу модель в планирование и стараемся определить, в какое время она прошла участок полета са- мым пологим планированием. Этот опыт нужно повторить не один раз и затем уже решить, какое время полета и какой путь, пройденный моделью, мы примем за основу. Пусть модель планировала 3 сек. и прошла 15 м. Тогда мы можем сказать, что модель будет хорошо летать при скорости 5 метров в секунду. Пусть у нашей модели имеется возможность закрутить резину на 200 оборотов и пусть нам желательно, чтобы модель прошла 55 метров. Тогда выходит, что нам нужно, чтобы за 200 оборотов винт прошел с моделью 55 м. или 55.000 мм. Отсюда легко най- дем шаг винта. 55000:200 = 275 ММ. Сделаем шаг равным диаметру; значит, данные нашего винта таковы: диаметр............ 275 мм. шаг................ 275 мм. (действительный). Когда мы будем строить наш винт, то нам нужно еше прибавить на скольжение 20 или 15 сотых от шага; т. к. одна сотая равна 275:100 = 2,75 мм., то 20 сотых равно 2,75 X 20 = 55 мм. Итак, шаг винта равен 275 -|- 55 = 330 мм., диаметр винта равен 275 мм. Затем нам нужен мотор такой силы, чтобы он не слиш- ком слабо вертел винт и чтобы не слишком сильно—и то и другое не хорошо. Если слаб мотор, модель не получит нужной скорости; если слишком силен—винт будет работать зря и может слишком возрасти скольжение. Подбор резины можно вести так. Скорость модели — 3 метра в секунду; всего нам нужно, чтобы модель прошла 55 метров; на это потребуется немного более 18 секунд.
89 Значит, мы можем подобрать резину такую, чтобы винт на месте работал 20—22 секунды. Или же можем сделать так: начиная с небольшого числа ниток, скажем, с 20, постепенно увеличивать мощность мотора добавлением ниток. Нужно стараться сделать так, чтобы модель летела с наименьшим числом резины. Тогда ее полет будет наиболее продолжительным. Во время всего нашего рассуждения мы забыли одно важное обстоятельство, а именно—величину тяги. Чем лобо- вое сопротивление всей модели больше, тем сильнее должна быть тяга; чем меньше лобовое сопротивление, тем тяга меньше. Чертеж 93. Примерно можно считать, что винты с большим диа- метром и широкими лопастями дают тягу сильней. Винты с узкими лопастями и малым диаметром—меньше. Но ведь нам интересно делать модель такой, чтобы она подольше
90 и подальше летала; поэтому модель должна быть легкой (с малой нагрузкой на 1 кв. дециметр крыла) и иметь возможно меньшее лобовое сопротивление. 3. Реакция винто-моторной группы. Понятие о реакции. 4 способа устранения ее действия на модель. Запу- скание модели. Реакция винто-моторной группы и способы устранения ее дей- ствия на модель. Если взять модель самолета, завести мотор и держать за втулку винта, то мы заметим, что модель начнет вертеться около мотора. Вертеться она будет во много раз медленее, чем винт, так как модель самолета тяжелее винта и при вращении около оси пропеллера крылья бу- дут, благодаря сопротивлению воздуха, сильно тормозить (см. рис. № 93). Это стремление модели вращаться под влиянием ра- боты мотора называется реакцией винто-моторной группы (винто-моторной группой называется соединение винта и мотора). В полете винт испытывает сопротивление со стороны воздуха. Это сопротивление тормозит вращение винта, и та- ким образом резина старается раскрутиться, вращая модель, с которой соединен другой неподвижный конец резины. При этом винт вращается по часовой стрелке, а модель будет испытывать, благодаря действию резины, вращение против часовой стрелки. Например, если мы хотим перекрутить веревку, то палку „А“ (см. черт. № 94) мы должны закручивать по стрелке „а“, а палку „В“—по стрелке „в“. То же будет и с резиновым пучком. Для того, чтобы не давать модели самолета вращаться, так как в противном случае она в конце-концов неизбежно свалится, как говорят, на крыло, прибегают к одному из следующих способов. Чертеж 94.
91 Первый способ заключается в том, что у крыльев де- лают разные углы атаки (см черт. 95). От этого под'емная сила того крыла, у которого угол атаки больше, увеличи- вается по сравнению с под'емной силой другого крыла Модель будет испытывать стремление свалиться на то крыло, у которого угол атаки меньше. Если мы заставим модель валиться на то крыло, которое в полете с мотором подни- мается, то, наконец, добьемся того, что модель полетит ровно и плавно. Получится это от того, что реакция винто- моторной группы уравновесится излишком под'емной силы на крыле. Чертеж 96. Второй способ заключается в том, что ставят руль на- правлений несколько косо (под небольшим углом атаки,— см. черт. 96). Тогда, под влиянием силы „П“, сопротивления
92 ------------------ воздуха, киль будет стремиться повернуть модель по на- правлению прерывистой стрелки „а“. Таким образом, под влиянием киля или руля направлений, модель будет со- противляться вращению, происходящему благодаря реакции винто-моторной группы. Третий способ состоит в следующем. Для создания большей под'емной силы на одном кры- ле, делают просто одно крыло длиннее другого. Иными сло- вами, помещают середину крыльев не над брусочком- Чертеж 98. фюзеляжем, а немного сдвигают в ту сторону, куда валится модель (черт. № 97) Четвертый способ будет такой. Делают не один винт, а два, вра- щающиеся в разные стороны. Тогда реакции двух винто-моторных групп Чертеж 99. уничтожают друг друга (черт. № 98). Итак, когда мотор заведен, то резина, стремясь раскру- титься, валит модель на-бок. Благодаря этому лучше всего пускать модель так: 1. Заводим мотор и, поставив модель на пол, держим и модель и винт (черт. № 99).
93 2. Отпускаем винт и сейчас же вслед за этим отпу- скаем и модель (черт. № 100). Иначе у нас произойдет пренеприятная вещь. Если мы отпустим сначала модель и затем уже винт, то перед са- Чертеж 100. Чертеж 101. мым отпусканием винта одно колесо модели немного под- нимется и поэтому модель уже с самого начала разбега пойдет с креном и взлет будет неправильным (черт. № 101). 4. Силы, действующие на подель в полете. Устойчивость продольная и поперечная. 3 случая расположения стаби- лизатора. Взлет. Полет на одной высоте. Поворот в воздухе. Скольжение на крыло. Рассмотрим силы, действующие на модель самолета, когда она летит ровно, на одной высоте и прямо. Пусть чертеж 102 представляет летящую модель само- лета. На эту модель будет действовать вес, который, как всегда и везде, приложен в центре тяжести модели. Затем действуют еще сила тяги винта „Т“, под'емная сила крыла „П“, приложенная в центре давления, и лобовое сопроти- вление всей модели. Общее лобовое сопротивление модели сложится из ло- бовых сопротивлений всех частей модели: шасси, ставили-
94----- 1 ________ ' ________________ затора, руля, колес, фюзеляжа, крыльев и растяжек (у ра- стяжек сопротивление очень большое). Буквой „а“ обозначено общее сопротивление крыльев, а буквой „А“ обозначено общее сопротивление всей модели. Так как сопротивление всей машины больше сопротивления одного крыла, то сила лобового сопротивления возрастет и сила „А“ пойдет более наклонно. Обычно, точки приложения сил тяги и лобового сопро- тивления проходят недалеко от центра тяжести и поэтому
--------- 95 их момент будет незначителен; а вот под'емная сила, бла- годаря непостоянству точки приложения ее, может дать иногда момент „М“ довольно большой. Поэтому и нужен самолету стабилизатор, чтобы уравновесить момент „М“ и со- здать момент „М/', стремящийся опустить нос самолета книзу. Рассмотрим три случая расположения стабилизатора. I случай—когда под'емная сила находится как раз на одной вертикали с центром тяжести и поэтому не вызывает никакого вращения модели. Стабилизатор, как говорят, на- ходится в нейтральном положении. Такой стабилизатор называется ненесущим. Весь вес модели несут крылья. II случай—когда центр тяжести не находится на одной вертикали с центром давления, а находится между крылом и стабилизатором. В этом случае крылья стремятся по- вернуть нос самолета кверху. Этому должен воспрепятство- вать стабилизатор и повернуть нос самолета книзу. Поэтому выходит, что на стабилизаторе должна возникнуть под'ем- ная сила. Следовательно, стабилизатор должен дви- гаться под углом атаки. Такой стабилизатор называется несущим. Этот случай менее выгоден, чем первый. III случай заключается в том, что центр тяжести на- ходится между крыльями и носом самолета. Тогда стабили- затор, чтобы воспрепятствовать крыльям повернуть нос самолета вниз, должен развить момент по часовой стрелке, т. е. он должен иметь сопротивление от воздуха, направлен- ное вниз. Такой стабилизатор носит название стабилизатора с отрицательным углом атаки. Этот случай самый невыгод- ный, потому что мы как-бы увеличиваем вес самолета прибавочной силой, направленной вниз на стабилизаторе. Что касается устойчивости в поперечном направлении, то достигается эта устойчивость теми же способами, что и у планера, т. е. применением V-образного расположения крыльев. Тепер давайте рассмотрим отдельные маневры модели. 1. Взлет. Черт. № 103. Пусть у нас имеется модель самолета такая, что мо- жет взлетать сама. Пусть летает недолго, но зато все проделывает самостоятельно.
96 Заведем пропеллер модели, т. е. закрутим резину. За- тем поставим ее на пол и отпустим пропеллер. Через весьма малый промежуток времени отпустим и модель. Тогда она начнет двигаться все скорее и скорее. Сперва она поднимает хвост, так как, пока фюзеляж дви- жется наклонно, у стабилизатора будет угол атаки, появится под'емная сила и эта сила, благодаря значительному плечу, поднимет хвост. Но лишь только хвост начнет подниматься, как фюзеляж будет принимать все более и более горизон- тальное положение. Угол атаки основных крыльев будет все время уменьшаться, а вместе с тем будет уменьшаться и .лобовое сопротивление. Иными словами, во время разбега силы сопротивления все время уменьшаются; поэтому мо- дель быстро разовьет достаточную скорость взлета, т.-е. такую скорость, при которой в крыльях разовьется подом- ная сила, бблыпая веса самолета. В таком случае модель полетит вверх. Не забудем, что это время соответствует раскручива- нию наиболее закрученных ниток резины. Следовательно, при взлете нужна самая сильная работа мотора и винта (как говорят,—наибольшая потребная мощность). Но вот модель оторвалась и начинает итти вверх. Раз- ложим силу тяжести и увидим, что от силы веса мы имеем небольшую, как говорят, составляющую (силу), направлен- ную противоположно тяги мотора „Т“—силу „а“ (см. черт. № 104). Эта сила, конечно, также требует увеличения мощ- ности и тяги винта и мотора. Во все время забирания вы-
97 соты у модели будет иметься эта сила „а", и чем круче будет под'ем, тем больше будет составляющая веса „а". В случае внезапной остановки мотора, модель из та- кого взлета перейдет обязательно в падение на хвост. Таким образом, во время под'ема работа мотора идет не только на преодоление лобового сопротивления, но и на то, чтобы пересилить составляющую от веса—„а". 2. Горизонтальный полет. Чертеж К® 105. Понемногу сила тяги ослабевает, благодаря тому, что мотор начнет все слабее работать. Когда тяга будет такой, что не сможет давать большой скорости, то модель будет постепенно пере- ходить в горизонтальный полет. Скорость будет такова, что крылья смогут развить только подъемную силу, равную весу модели, и избытка под'емной силы против силы веса не будет. Модель не будет подниматься, но не будет и опускаться. Во время горизонтального полета тяга винта в точности равна силе сопротивления всей модели,
98 1 1 "" ... ' 3. Поворот. Пусть наша модель во время полета завер- нула. Завернуть она могла, например, от неровного, поры- вистого ветра или от того, что мы нарочно повернули руль направления. Посмотрим, что тогда будет с нашей моделью. Легко видеть, что путь „авс“, который пройдет левый конец крыла модели, много меньше того пути, который описывает правый конец (по полету) крыла—„АВС“ (см. черт. № 106). Чертеж 106. Но раз пути различны, а время на прохождение путей одно и то же, то ясно, что больший путь потребует боль- шей скорости движения. Таким образом выходит, что пра- вое крыло движется с бблыпей скоростью; а в таком случае в нем появляется и бблыпая под'емная сила, чем в левом крыле, и модель накренится на левое крыло (см. черт. № 107). Мы знаем хорошо из простого опыта, что если на ве- ревке начать вертеть камень, то камень будет стремиться разорвать веревку. Эта сила, которая стремится разорвать
99 веревку, называется центробежной силой, а сила, удержи- вающая камень (сопротивление веревки) на круге, назы- вается центростремительной. Первая сила, называемая центробежной, всегда направлена внаружу круга, а центро- стремительная— внутрь круга, в центр (см. черт. № 108). Так вот, когда модель идет по кругу, т. е. заворачи- вает, ясно, что на нее начинает сейчас же действовать Чертеж 108. центробежная сила, которая стремится модель вывести из движения по кругу. В противовес этой силе, на модель, при правильном ее крене, будет действовать сила центро- 7*
100 стремительная, получающаяся от веса модели (благодаря разложению силы тяжести). Если же крен будет недостаточен для того, чтобы выз- вать центростремительную силу, то модель будет лететь со сносом (см. черт. № 109). Если же крен будет велик, то модель может упасть на крыло (см. черт. 110). 4. Посадка. Наконец, сила резины начнет уже резко ослабевать (мощность мотора уменьшается). Будут раскру- чиваться витки резины, которые были закручены в самом начале. Благодаря этому начнет уменьшаться скорость и под'емная сила. Модель пойдет вниз, на спуск (см. черт. № 111). Разложив силу веса на два направления: одно—по по- лету, другое—поперек полета (перпендикулярно направле- нию полета), увидим, что добавочная сила „а“ действует в сторону работы винта, увеличивая тягу. Под влиянием уменьшающейся силы тяги винта и под влиянием части силы тяжести „а“, модель начнет спускаться, и если спуск будет пологий, то модель, коснувшись колесиками земли, слегка подпрыгнет, немного прокатится и остановится.
....................... —.... ......... ’................. 101 Чертеж 112.
102 ............... .................... 5. Шасси. Типы шасси. Колесо. Понятие о боковом ударе. Капот. Шасси. Разберем несколько типов (различных устройств) шасси. Самое простое устройство шасси показано на чертеже № 112, фиг. 1. Этот тип шасси, хотя и очень прост по конструкции, но зато имеет один существенный недоста- ток—соединение палочек „а“ и „в“ очень легко разрушается и шасси теряет жесткость. Удобство этого шасси заключается в том, что подшип- ник подвижного крючка может находиться в стойке шасси „а“, и таким образом мы как-бы уменьшаем вес. Лобовое сопротивление такого шасси невелико, так как шасси это состоит всего из двух частей: стойки „а“ и оси „в“. Второй тип шасси (фиг. 2), который был уже рассмо- трен при описании модели планера, и хотя имеет ббльшее, чем первый тип, лобовое сопротивление, но зато и проч- ность такого шасси весьма велика, пока хорошо держат расчалки (нитки или тонкая проволока). Как только рас- чалки ослабнут, то шасси легко может свернуться. Наконец—третий тип шасси (фиг. з). Шасси такого типа наиболее прочно, так как оно имеет по два жестких дере- вянных подкоса „п“, и, при достаточно прочном соединении стержней шасси друг с другом, оно может обойтись вовсе без растяжек, что весьма уменьшает лобовое сопротивле- ние шасси. Четвертый тип (см. черт. № 113, фиг. 4) разнится от третьего лишь расположением оси. У третьего типа ось немного впереди, а у четвертого—ось находится между подкосами. Для предохранения винта от поломок при посадках иногда пристраивают лыжу, выступающую вперед за винт так, что при посадке лыжа всегда раньше встретит пре- пятствие, чем винт (фиг. 5 и 6). Более подробно устройство шасси мы рассмотрим при описании моделей.
io3 Разберем конструкцию колес. Колеса. Колеса для модели должны быть прежде всего легкими, затем—прочными. Таких легких и прочных кон- Самое простое колесо—это выпиленный из фанеры или вырезанный из толстого картона кружок (черт. № 114). Но такие колеса очень трудно заставить вертеться правильно. В самом деле, если мы такое колесо просто прибьем к оси Чертеж 114. гвоздиком, то колесо все время будет стараться накло- ниться и будет при вращении „ковылять“ или описывать восьмерки, а иной раз и совсем отказывается вращаться: просто—„заедает"; тогда при разбеге модели может полу- читься „капот", т. е. модель станет на нос. При этом мо- дель может сильно пострадать. Да если не произойдет капота, то все же такие колеса будут сильно затруднять взлет. Для того, чтобы отчасти избавиться от этого неудоб-
104 ства, поступают так. Делают ось свободно вращающейся в двух подшипнпчках—башмачках „к“ внизу ног шасси (подкосов, черт. №№ 115 и 115-а). На эту ось насаживают колеса плотно с клеем. Таким путем мы избавимся от одного недостатка, но шйляы,. nidXOCtb. Чертеж 115. Чертеж 115-а. зато встретимся с другим. Во-первых, — ось около под- шипников легко ломается; во- вторых, — колеса должны быть строго одного диаметра, иначе даже на гладком полу модель при взлете и посадке будет за- ворачивать. С другой стороны, оба колеса, благодаря общей оси, будут обязательно делать одина- ковое число оборотов. При разбеге же, так как не всегда бывает ров- ный участок для разбега (старт), одно колесо может, благодаря не- ровности пути, отстать или опе- редить другое колесо. Неизбежно будет не качение колеса, а сколь- жение его по земле, и тогда опять может произойти капот. Гораздо проще и делать неподвижной, устраивая в колесах втулки, которые не дадут колесу болтаться на оси. В таком случае и само шасси получится гораздо устой- чивее. Если вставить с клеем в ко- леса достаточно длинную 7—10 мм. втулку (черт. 116), то можно некоторое время будет хорошо лучше самую ось Чертеж 116. получить колесо, которое работать. Такое колесо не выдерживает одного, а именно— „бокового удара". Понятие о боковом ударе. Пусть модель перед самой по- садкой получила от порыва ветра легкий крен и толчек в бок. Тогда она естественно пойдет на посадку боком и встретит землю одним колесом (черт. 117 и 118).
________ ..............................................................................-.......»„—,............................................. 1о5 Чертеж 117. Чертеж 118. Чертеж 119. Чертеж 120.
106 ........... 1 " ——— ............. Колесо, в свою очередь, также получит со стороны земли боковой удар. Колесо описанной конструкции может легко сломаться во втулке. Следовательно, задача заклю- чается в том, чтобы дать колесо устойчивое в случае бо- кового удара. Колеса типов, описанных при описании пла- нера..., как раз и являются колесами достаточно прочными, легкими п простыми в выполнении; кроме того, эти колеса имеют достаточно „удобообтекаемую" форму. Амортизация. Так называют способность шасси смягчать удар. Для этой цели ось не вплотную скрепляется с шасси, а помощью резинового шнура (амортизатора). Снизу в баш- маке, соединяющем подкосы шасси, делается щель. В эту щель пропускают ось и привязывают ее к шасси резиной. При толчках ось будет уходить вверх по щели и растяги- вать резину (черт. 119 и 120). 6. Модели самолетов. 1. Модель самолета со свободнонесущим крылом простейшей конструкции. 2. Модель „Ласточка^. 3. Модель „Утка“ и ее преимущество. 4. Модель Рейгнера. 5. Модель с вынесенным стабилизатором. Скос потока. I. Модель простейшей конструкции. Основной брус (черт. 121). Нужно сделать из ясеня, березы или сосны палочку четырехугольного сечения. Длина па- лочки—600 мм., толщина палочки—10 мм., ширина палочки— 5 мм. Нужно палочку гладко выстругать рубанком. В край- нем случае, можно обойтись перочинным ножом. Но благо- даря неровности может быть неудача при постройке модели. Дерево нужно брать сухое, без сучков, прямослойное. На
107 чертеже дан разрез бруска (сбоку—маленький четырехуголь- ник), чтобы показать, что брус четырехугольный. Такой разрез и называют сечением. Шасси. Наше шасси состоит из следующих частей: стойки шасси, оси шасси, двух колес и угольников, соеди- няющих стойку шасси с основным брусом. Ось шасси (черт. № 122) делается из того же мате- риала, что и брус. Посредине ось, если смотреть на нее сверху, имеет утолщение и суживается к концам. Таким образом и выходит, что у середины ось имеет размеры се- чения 10 X б мм., а у концов — 5X5 мм. Длина оси —170 мм. Нужно после того, как ось совсем отделана, наметить ка- рандашом ее середину. Стойка шасси (черт. № 123) так же, как и ось, делается из одного материала с брусом. Длина ее—160 мм. и сечение ее повсюду одно и то же—5ХЮ мм. Нужно ее тщательно обрезать с торца под угольник. Колеса. Лучше всего колеса сделать из тонкой жести или из алюминиевой пластинки. Делаются колеса так: сперва нужно вырезать кружок диаметром в 50 мм. Зна- чит, ножки циркуля при очерчивании круга будут стоять друг от друга на 25 мм. Затем, если кружок жестяной, то нужно его облегчить вырезами, а если алюминиевый, то можно этого и не делать. Когда кружок готов, то нужно придать кружку выпуклость. Делается это так: берется молоток с полукруглым или выпуклым обухом. Положив кружок на обух молоточка, другим молоточком бьют его
108 1 Ш ГП H<v 1 (АО по средине кружка, вращая постепенно диск и перенося удары к краям диска (черт. № 124). Главным образом нужно бить по средине. Таких выпуклых кружков нужно 4 шт. В средине кружка нужно сделать дырку под такой гвоздик, каким вы располагаете. Если теперь об- резать тоненькое кольцо шириною в 5—6 мм. от велосипедной каме- ры и надеть на колесо, то полу- чится выпуклое колесо с рези- новой шиной (см. черт. № 125). Угольники (черт. № 126). Уголь- ники делаются из 3-х или 2-х мм. фанеры. Нужно следить за тем, чтобы фанера не трескалась и не была бы расщеплена при выре- зывании. Лучше всего такой уголь- ник выпилить лобзиком. Сборка шасси (черт. № 127). Бе- рут ось и, обмотав тщательно нит- ками с клеем концы оси, прикола- чивают колеса на место. Полезно шилом наколоть дырки для без- ошибочного направления гвоздей при забивании. Затем, по наме- ченной середине оси, делают на- колы для двух гвоздей и забивают ‘Д-ДЮЙмовые гвозди. Когда гвозди только покажутся с другой сторо- ны оси, то приставляют стойку так, чтобы гвозди по возможности не раскалывали стойку; для этого конец стойки тоже обматывают нитками. Нужно так прибивать ось, чтобы столярный угольник одинаково плотно приставлялся с обеих сторон. Когда ось прибита к стойке, то следует, приложивши на краю стола основной брус так, чтобы стойка прямо пошла по угольнику, прибить с клеем и гвоз- дями сначала один угольник фанеры, а затем с другой сто- роны—другой. При этом нужно наблюдать, чтобы ось стояла правильно по движению полета, дабы самолет при разбеге не заворачивал. Для этого смотрят сверху на брус и ось. Чертеж 123.
----------— - —' 109 Чертеж 124. Чертеж 125,
110 Чертеж 127. Чертеж 126, Чертеж 128,
".......................—.........'. ' 111 Крючек для пропеллера (черт. Ха 128). Теперь нужно сде- лать дырку в 1—2 мм. диаметром в стойке шасси, точно по средине стойки, отступя от верхнего края на 26 мм. В эту дырку нужно просунуть крючек—ось для пропеллера. Крючек этот делается из проволоки в 1—2 мм., какая есть под руками. Вид этого крючка показан на чертеже. Затем для того, чтобы уменьшить трение, нужно надеть на ось шайбочку из жести, потом бусину и еще шайбочку. Шай- бочку лучше сделать из кусочка жести, как показано на черт. № 128 внизу и концы ее загнуть, чтобы они, впив- шись в дерево стойки, не давали шайбе вертеться и бу- сина скользила бы по жести. Неподвижный крючек (черт. № 129). Другим крючком для резины служит задний упорный костыль бруса. Этот костыль делается из такой же проволоки, что и ось про- пеллера. Устройство его видно на чертеже. Нужно только смотреть, чтобы костыль не царапал землю при движении модели. Пропеллер (черт. №№ 130—133). Пропеллер нужно делать из липы, так как она всего легче режется. Заготовляют кусок дерева длиною 300 мм., шириною 45 мм. и толщи- ною 15 мм. Потом к концам бруса состругивают до тол- щины 10 мм. Теперь приступают к выпилке контура самой фигуры пропеллера, как показано на черт. № 131. Для того, чтобы покрасивее вышел пропеллер и чтобы он лучше работал, нужно сделать лопасти совершенно оди- наковыми по очертанию. Для этого поступают так. Де- лают первую, лопасть и когда уже первая лопасть очер- чена, то заготовляют шаблон и по этому шаблону очерчи- вают вторую лопасть. Очерченная лопасть вырезается, как и первая. Теперь нужно приступить к вырезанию самих лопастей и приданию по частям необходимой толщины и наклона. Как последовательно получается лопасть — видно из чертежей №№ 132 и 133. Нужно придерживаться следую- щего правила: чем ближе ко втулке винта, тем лопасть толще и круче поставлена, чем ближе к концу лопасти, тем тоньше лопасть и меньше наклонена. Когда пропеллер готов, то его надевают на подвижной крючек и загибают свободный конец проволоки (который свободно торчит из
112 ...................... _............ J '— Чертеж 132, Чертеж 133.
113 пропеллера), чтобы заставить пропеллер вращаться вместе с крючком. Крылья (черт. № 134). Строится крыло для нашей мо- дели так. Заготовим две длинные палочки. Лучше всего для этого взять з-х мм. фанеру и отпилить пилою полоску шириною в 5 мм., длина полоски должна быть 820 мм. Основные палочки крыла называются лонжеронами. Когда лонжероны заготовляются, их следует хорошо почистить шкуркой. Затем намечаем карандашем точно середину лон- жеронов. Теперь из бумаги (можно газетной, а лучше всего пергаментной—такой бумагой в молочной завертывают сыр и масло) вырезают два прямоугольника длиною в 400 мм. и шириною в 140 мм. Эти два куска бумаги нужно накле- ить на лонжероны. Наклеить нужно без морщин. Когда бумага наклеена, то для просушки крыло лучше положить под тяжесть. Стабилизатор (черт. №135). Стабилизатор состоит из дере- вянной рамы, обтянутой с одной стороны бумагой. Рама треугольного вида и состоит из одной палочки длиною 320 мм., шириною 5 мм. и толщиною 1 мм. и двух оди- наковых,—длиною 240 мм., шириною 4 мм., толщиною так- же 1 мм. Для жесткости делают еще одну палочку длиною в 145 мм., толщиною в 1 мм. и шириною в 3 мм. Все со- единения палочек нужно сделать нитками и клеем. Когда рама готова, наклеивают бумагу и кладут под какую-либо тяжесть. Руль направлений (черт. № 136). Руль направлений со- стоит из деревянной рамы, обтянутой с двух сторон бума- гой. Рама четырехугольного вида и состоит из четырех
114 . .......................I."1 ..2! ” -------- Чертеж 136.
115 палочек. Основная палочка—длиною в 150 мм., 4 мм. диаме- тром, на одном конце заострена. Верхний конец ее расще- пляется и туда вставляется плоская палочка длиною 150 мм., толщиною в 2 мм. и шириною в 4 мм. На расстоянии 20 мм. от конца заостренного края основной палочки делается небольшая щель и в эту щель всовывают нижнюю планку рамы длиною в 140 мм., толщиною в 2 мм. и шириною в 4 мм. Задняя палочка в 140 мм. длины имеет ширину 4 мм. и толщину 1 мм. Чертеж 137. Сборка. Прежде всего надевают крылья так, чтобы пе- редний лонжерон был над бруском, а задний под бруском (черт. № 137). Затем привязывают слегка ниткой или ре- зинкой лонжероны крыла и прибивают гвоздями стабилиза- тор, как указано на чертеже № 129. В дыру около конца стабилизатора всовывают стойку руля направления. Наде- вают резину. Теперь находим центр тяжести всей модели. Центром тяжести называют такое место на модели, что если в этом месте подпереть модель, то модель не будет накло- няться вправо или влево, ни вверх, ни вниз. В то же время нужно двигать крылья так, чтобы этот центр тяжести при- 8*
116 .... ........................ 1 - шелся в передней трети ширины крыльев. Значит, для нашей модели центр тяжести может находиться на рассто- янии от переднего лонжерона в 45—50 мм. Как только центр тяжести придется на это место, можно укрепить в таком положении крылья. Общий вид собранной модели показан на черт. 138. Чертеж 138. Если есть под руками весы, то очень полезно произ- вести взвешивание. Веса частей нашей модели таковы: Пропеллер.................... Брус......................... Стойка.......................... Ось с колесами............... Резина ...................... Крылья....................... Стабилизатор................. Руль......................... Крючки с бусиной ............ 15 гр. 25 „ 10 22 10 15 3 6 4 Всего . . ПО гр.
II. Модель „Ласточка" (Черт. 139). Как видно из чертежа, эта модель действительно не- сколько напоминает ласточку. Это—моноплан с растяжками и четырехлопастным винтом. Опишем способ его изгото- вления. Чертеж 139. Фюзеляж сделан из одной раз'емной трубки. Трубка эта делается из пергамента. Нужно взять деревянный стержень круглый, диаметром в 3 см. и затем, намазав бумагу с одной стороны клеем (столярным или синдетиконом), наворачивать бумагу на деревянный стержень. Одна трубка делается длиною в 56 см., а другая покороче—29 см. Когда клей просохнет, трубки снимают с болванки. Всего наклеивают 5—6 слоев бумаги. Такая конструкция при весе всего в 30 гр. обладает огромным сопротивлением сжатию и кру-
118 ... 1 ........ чению. На концах длинной трубки делают небольшое утол- щение, добавляя несколько слоев бумаги внутрь трубки для того, чтобы „усилить" концы для прикрепления перед- него подшипника мотора и заднего неподвижного крючка. Резина помещается только в длинной трубке, а короткая служит для прикрепления оперения (хвост и рули). Соеди- няются обе трубочки помощью муфты. Короткую трубку надевают после установки резины в длинной трубке. В усиленном конце длинной трубки делается неболь- шой вырез и в него вставляют передний подшипник мо- тора (см. черт. 140). Вид самого подшипника указан на чертеже. Чертеж 140. Что касается укрепления заднего упорного штыря для резины, то его изготовление и установка не требуют ника- ких раз'яснений. Шасси. Как видно из чертежа, шасси сделано по типу пятому, с предохранительной лыжей для пропеллера. Под- косы шасси крепятся к фюзеляжу посредством либо лег- ких алюминиевых хомутиков, либо помощью деревянных колец, которые крепятся прямо к трубке клеем (черт. № 141). Соединение самих подкосов с кольцами устраивается путем небольших накладочек-башмачков. Ось шасси лучше сделать слегка изогнутую, чтобы она немного пружинила при толчках. Хорошо ось сделать из двух деревянных оди-
.....119 наково изогнутых планок. Соединение подкосов с лыжей указано на чертеже. Крылья. Размеры и очертания крыльев указаны на чер- теже, добавим только, что нужно так сделать, чтобы к двум последним кольцам на фюзеляже пришлись и подкосы шасси и лонжероны крыльев. Расчаливают крылья вниз к шасси и вверх к специ- альному кабанчику из четырех палочек. Кабанчик крепится также к кольцам. Чертеж 141. Оклеивается крыло снизу, сверху же советуем лишь приклеить узенькие полосочки по нервюрам для того, чтобы сделать остов крыла пожестче. Как видно из чертежа, задняя кромка мягкая, т. к. задний лонжерон находится не на конце крыла. Наилучшим материалом для изготовления крыльев служит тростник или камыш; в крайнем случае, легко можно заменить тростник сосной, хотя при этом модель выходит вообще хрупкой. Мотор — резиновый; его данные таковы: длина нитей— 520 мм, число нитей—20—24 штуки, площадь поперечного сечения нити—4 мм2. Винт делается лучше 4-хлопастный, диаметром 300 мм, шаг—400 мм.
120 ..... ............... ................ ..........." Модель летает хорошо, примерно, 80—110 метров. Общий вес ее около 200 гр. При поверхности в 11,0X1,8 дц. — = 19,8 дц2, нагрузка на 1 дц2 в граммах = 200:19,8 = около 10 гр/дц2. III. Модель моноплана типа „Утки“ (Черт. № 142). Эта модель замечательна тем, что летит хвостом впе- ред. Замечено, что вообще модели хвостом вперед летают лучше. В самом деле, если винт тянущий, то всегда фюзе- Чертеж 142. ляж, части крыльев у фюзеляжа и оперение испытывают обдувание от струи, отброшенной пропеллером (черт. № 143). Поэтому лобовое сопротивление модели при работающем моторе будет больше, чем при планировании, когда винт
Чертеж 144.
122 —..............., и не отбрасывает струю назад. Следовательно, часть работы винта идет на увеличение вредного для нас лобового со- противления. Если же мы винт поместим сзади модели, так что отбрасываемая струя не даст добавочного лобового сопротивления для модели (черт. № 144), то мы используем работу пропеллера больше (он будет выгоднее работать), чем в первом случае. Такой тип самолетов, летающих хво- стом вперед, называется „уткой". Особая трудность при постройке этого типа моделей заключается в том, что нужно очень точно уравновесить модель и поместить центр тяже- сти между крыльями и стабилизатором. Фюзеляж делается из тополя (можно и из сосны) и имеет следующие размеры: длина—1.150 мм, толщина—4—4,5 мм, высота в середине—15 мм, к концам падает до 10 мм. Крепление пропеллера по типу „Г" (черт. № 55). Неподвиж- ный крючек укреплен на расстоянии 100 мм. от конца. Как видно из чертежа, фюзеляж усилен стойками и растяжками. Сечение этих стоек можно взять 2,5—3 мм. Шасси весьма просто и выполняется по второму типу. Обращаем внимание, что фюзеляж при взлете должен быть горизонтален, для этого устраивают на конце его костылек с колесиком. Крылья и хвостовое оперение изготовляются так же, как и у „Ласточки"; форма их видна из чертежа. Мотор—резиновый, имеет 20—30 ниток 2-х мм. сечения, длиною в 650 мм. Стабилизатор является одновременно и рулем глубины. Весь стабилизатор может поворачиваться около переднего лонжерона „а" на шарнире „б". Для того, чтобы стабили- затор работал более правильно, его закрепляют не намертво, а устанавливают наилучшим для полета образом так: через лонжерон пропускают кусочек стальной проволоки „в", один конец ее помощью резины „г" оттягивается так, что резина стремится уменьшить угол атаки. На другом конце проволоки привязывается тонкая цветочная проволока „д“; изменяя длину проволоки „д“, можно менять угол атаки стабилизатора. Также меняется и угол установки руля на- правлений. Крылья помещают при предварительной пробе на рас- стоянии 200—250 мм. от переднего конца бруса. Оконча-
----------------------—---- --- - 123 тельно крылья прикрепляются в том месте, которое они будут занимать при самом удачном полете. Прежде чем приступать к испытанию в полете с мотором, следует не- однократно испытать модель в планировании с небольшой высоты. Общий вес модели, примерно, около 200 гр. IV*. Модель Рейгнера. Одно из преимуществ модели „Рейгнер"— это способ- ность пологого планирования, когда завод мотора оканчи- вается. Ее небольшие размеры, простота изготовления, доста- точная дальность полета (свыше 60 метров) и пр. позволяют рекомендовать ее, как одну из хороших моделей. Надо заметить только, что постройка ее требует точ- ности, исполнение должно быть тщательное, отступления от приведенных ниже чертежей могут привести к тому, что модель совсем не полетит. Постройку модели надо начинать с приготовления основ- ного бруса. Он должен быть прямой, без сучков, четырех- угольный, размером 6X6 мм., а длиной 835 миллиметров. На чертежах №№ 145 и 146, представляющих вид модели сбоку и сверху, основной брус обозначен буквой „а1*. К этому брусу „а“ крепится шасси посредством подкосов „б“ и лыжи „г“. Подкосы „б“ делаются из тростника, разрезанного вдоль и слегка согнутого над паром. Лыжа делается из целого тростника. Кривизна, показанная на чертеже, придается лыже тоже распариванием. Подкосы п лыжа прикрепляются к основному брусу нитками с клеем. Для большей прочности от лыжи протя- нуты еще нитяные растяжки „д“. Несущие поверхности, или крылья делают так. Сперва приготовляют ободок из круглого тростника диаметром з мм., обозначенного на черт. 145 буквой „е“. Ободок „е“ расщепляется концом перочинного ножа; нер- вюры „ж“ вставляются в щели ободка с клеем. Нервюры делаются из планочек, вырезанных из тростника, с попе- речным сечением 2X1 мм. и 1 X 1 мм. Снизу к нервюрам
124 -.................... " и ободку подклеивается пергаментная бумага „з“, причем обрезается она по краю ободка после подклейки. Вырезать крыло из бумаги и потом уже подклеивать—не следует, т. к. всегда может случиться, что в каком-нибудь месте Чертеж 145. вырезано больше, чем надо и бумага не натянется на ободок. На чертеже № 147 представлен профиль (очертание раз- реза) крыла. На этом же чертеже видно, как надо прикрс-
125 плять ободок „е“ и лыжу „г“ к основному брусу „а" и где надо подклеивать бумагу „з". На чертеже № 145 показано, что крылья прикреплены к основному брусу не в середине, а таким образом, что от левого края до середины—255 мм., а от правого до середины—245 мм. Чертеж 145-а. Если же несущую поверхность укрепить на основном брусе ровно по середине, то в полете, при вращении про- пеллера вправо, модель будет заваливаться влево. Если левое крыло сделать больше, чем правое, то модель не будет заваливаться влево, так как крыло опирается на воздух. У нашей модели левое крыло длиннее правого на 10 мм.; следовательно у него есть добавочная площадь 10X20 мм., которая, опираясь на воздух, не позволит модели откло- няться влево. Пропеллер. Лучше делать его из нескольких склеенных тонких дощечек, но для простоты можно его вырезать и из одного бруска размером 220 X 35 X 20 мм., как это пока- зано на черт. № 148. Пропеллер надевают на кусок стальной проволоки дли- ной около 80 мм.; потом передний конец проволоки, как указано на чертеже, загибают и тянут плоскогубцами за задний конец, чтобы загнутый конец проволоки вонзился в пропеллер. Затем задний конец продевают в бусину и колодку и загибают его.
126 Вся модель весит не больше 70 грамм (около 16,5 зол.) при чем здесь считается и вес резины. Чертеж 146. Размеры этой При плохом выполнении модель мо- жет получиться тяжелой и будет пло- хо летать или не полетит совсем. Если же вес немного больше 70 грамм, то можно добавить несколько ни- ток резины. При взлете необходимо да- вать модели легкий толчек. Действи- тельно, если модель будет сама разбе- гаться, то, во-первых, на разгон ее пой- дет большой запас силы мотора и, во- вторых, при малой начальной скорости при разбеге крылья не сумеют раз- вить в себе достаточную под'емную си- лу, чтобы уравновесить реакцию винто- моторной группы. Модель с вынесенным стаби- лизатором черт. № 149. Эта модель интересна своим ста- билизатором, который вынесен высоко над фюзеляжем. За крылом воздух еще некоторое время направлен вниз; это отклонение воздуха называется скосом потока. Та- ким образом, если стабилизатор распо- ложен недалеко от крыльев, то у него может получиться в действительности отрицательный угол атаки (черт. № 150). Чтобы этого избежать, выносят ста- билизатор из струи воздуха за кры- лом, т. е. поднимают его выше (черт. № 151). модели таковы. Фюзеляж, сделанный из бамбуковой палочки 7 мм. диа- метром, имеет длину в 800 мм. (в случае неимения бамбука, можно обойтись обыкновенной сосновой палочкой сечением 5X8 мм.).
Чертеж 147. Шасси состоит из двух подкосов „а“ (длиною 180 мм.), сделанных из 2-х мм. трехслойной фанеры. Внизу в подкосах сделана щель для прохода неподвижной оси. Ось притяги- вается резиновыми нитями к низу ног шасси, где для этой цели сделано специальное углубление. Таким образом, при посадке резина немного ослабит толчек. С фюзеляжем ноги
128 Чертеж 148.
- . ....................................-.........._............................................................. — 129 Чертеж 149. Чертеж 151. 9
130 скрепляются помощью пробки, которая клеем и нитками приделана к фюзеляжу. Крылья сделаны из двух лонжеронов по 450 мм. длиною и сечением 2X4 мм. у корня и 2 X 2 мм. у конца крыла. Длина нервюры 150 мм. Нервюры немного вогнуты; всего нервюр 4 штуки. Сечение нервюр 1X2 мм. Стабилизатор шириною 100 мм. и длиною (размах) от 300 мм. Руль направлений: высота—120, ширина—90 мм. Винт диаметром 350 мм., шаг—400 мм. Сделан из де- рева (липа). Мотор имеет 45 ниток по 1 мм.2 сечения, длина нитей— 650 мм. Вес модели—170 грамм. Наибольшее расстояние полета— 60 метров.
V. Модель с вращающимся цилиндром. Происхождение подъемной силы у вращающегося цилиндра. Корабль Флеттнера. Модель летательного прибора с вращающимся цилиндром. Возникновение под'емной силы у вращающегося цилиндра. Еще давно было замечено, что артиллерийские снаряды, когда дует ветер, летят то выше, то ниже обычного пути в спокойном воздухе. Ученый, по имени Магнус, разобрался в этом явлении и теперь вы сами можете сделать простой Сделаем цилиндр из чертежной бумаги (черт. № 152). На концах этого цилиндра насадим две шайбочки (т. е. два плоских круга), у которых диаметр в полтора раза больше, чем у цилиндра. Диаметр цилиндра сделаем 100 мм., а диа- метр шайб—150 мм. Бросим наш цилиндр, сперва не вра- щая его. Тогда во время падения он опишет в воздухе путь, 9*
132 "........... примерно указанный буквой „а“ (черт. № 153). Если мы его бросим на воздух, дав ему просто руками вращение по стрелке 1, то наш цилиндр, как мы легко это можем заме- тить, пойдет значительно выше в воздухе,—примерно, по пути, Чертеж 153. указанному цифрой 1. Оказывается, что если при бросании цилиндру придать вращение в сторону стрелки 2-й, то путь его резко изменится и цилиндр пойдет по пути 2, т. е. ниже пути „а“. Чертеж 154. Что же заставляет наш цилиндр менять путь полета? Пусть у нас цилиндр, который не вращается, встречает просто поток воздуха. Направление ветра обозначим стрелкой (черт. № 154). Затем, пусть наш цилиндр получил вращение такое, что- окружная скорость в верхней части цилиндра по направле- нию совпадает с направлением ветра.
' ..—.........— 133 Тогда в верхней части, обозначенной знаком — скорость ветра п скорость на поверхности цилиндра сложатся и мы получим, что вращающийся цилиндр как-бы подгоняет воз- дух в верхней своей части, и скорость воздуха над цилинд- ром увеличивается. С другой стороны, под цилиндром воздух течет против „шерсти", так как направление движения воздуха и вра- щение цилиндра происходят навстречу друг другу. Можно сказать, что нижняя часть цилиндра как-бы тормозит дви- жение воздуха, т. е. иными словами, скорость течения воз- духа под цилиндром (обозначенная знаком плюс,-|-) умень- шается. Когда мы рассматривали дужки крыльев, то заметили, что над крылом скорость больше и давление меньше, а под крылом скорость меньше, но давление больше. Так же и тут: над цилиндром скорость больше и давление меньше, под цилиндром скорость меньше, но давление больше. Значит, должна появиться сила направленная от бблыпего давления к меньшему, т. е. вверх. В первом бросании вращающегося цилиндра мы имеем силу направленную вверх; она-то и изменяет путь падения цилиндра, отклоняя его кверху. Все явление будет совершенно обратное (см. черт. № 155), если мы заставим цилиндр вращаться в обратную сторону. Тогда получится, что в верхней части скорость воздуха будет уменьшена, а в нижней—увеличена, и боковая сила направится вниз, как при отрицательном угле атаки крыла.
134 Корабль Флеттнера. Один немецкий инженер, Антон Флеттнер, использовал это свойство вращающихся цилиндров для приведения в движение корабля. На чертеже № 156 изображен вид такого корабля. Ока- залось, что, при наличии бокового ветра, для приведения в движение корабля нужна ничтожная сила для вращения цилиндров, а тяга, даваемая такими цилиндрами весьма велика. Конечно, если ветер будет попутный или встречный, то для такого корабля это будет невыгодно. Чертеж 156. Модель летательного прибора с вращающимся цилиндром. Естественно, что сейчас родилась мысль: нельзя ли добиться под'емного действия таких вращающихся пилинд- ров и построить летающую модель с таким цилиндром. В начале 1925 года были построены две модели таких, летательных машин в Академии Воздушного Флота и испы- таны в военно-научном обществе Академии. Первая модель была устроена следующим образом (черт. № 157). Самый остов модели состоит из двух фюзеляжей (1), связанных спереди распоркой (5) и лонжероном стабилиза-
135 тора (15). В передней части фюзеляжа прикреплено шасси (8) с осью (9) и колесами (10). Спереди фюзеляжа установлены два винта, вращающиеся в разные стороны для уничтоже- ния реакции винто-моторной группы (7). Винты работают сильно закрученной резиной (6). Цилиндр (2) расположен над основной рамой и приводится в движение резиной (16), помещенной внутри цилиндра. Для заводки цилиндра имеется рукоятка (И); по окончании заводки на рукоять на- девается петля (12). Для прочности брусочек (4), поддержи- вающий цилиндр, усилен распоркой (13) и растяжками. Вся модель для жесткости была расчалена шелковыми нитками. Чертеж 157. Первые же опыты с этой моделью вполне подтвердили наличие значительной под'емной силы вращающегося ци- линдра, обдуваемого воздухом и потребность незначительной силы для вращения его. Однако, из этих же опытов выяснилось, что лобовое сопротивление такой модели, сравнительно с моделью с кры- лом, значительно больше. Иными словами, такая модель может выгодно летать только с небольшой скоростью. Боковые шайбы на цилиндре весьма повышают под'ем- ную силу цилиндра. На черт. К® 157 они обозначены цифрой 3. Будучи уравновешенной таким образом, что ось ци- линдра находится на одной отвесной линии с центром тя-
136 -— ...................... жести модели, модель летает весьма удовлетворительно (черт. № 158). Устройство самого механизма, приводящего в движение цилиндр, показано на чертеже № 159. При постройке имелось в виду освободить цилиндр от сжимания резиной. Как видно из чертежа, при закручивании резины рукоятка „а“ и кольцо „б“ будут стараться сбли- Чертеж 159. зиться. При этом рукоятку будет задерживать припаяный к ней кружочек „ь“ и передавать давление на стойку „г“. Кольцо же „б“, стремясь двигаться к рукоятке, потянет за собой шайбу цилиндра „д“, и уже шайба надавит на не- подвижный кружочек „е“, припаяный к неподвижной оси „к“,
aw Чертеж 160 .
ио яшпка
138 ......... Чертеж 161.
139 Чертеж 162.
140 ..... " ........ которая, будучи вделана в стойку „М“, заставит эту стойку принять на себя давление резины. Так как размеры стоек весьма велики, то поперечина „А“ стремится сильно выгнуться, как показано пунктиром. Чтобы этого не получилось, приходится посредине поперечины „А“ укрепить стоечку „В“ и протянуть расчалку. Считаем необходимым заметить, что модель летает лищь при определенном соотношении между скоростью воздуха и окружной скоростью на цилиндре. На чертежах №N® 160, 161 и 162 даны виды модели сбоку, сверху и спереди.
СОДЕРЖАНИЕ. Стр. От автора.............................................. з—4 Пионерский кружок авиаспорта (Введение).................. 5—12 I. Изготовление Монгольфьера...........................13—20 Плавание в воде и воздухе. Расчет Монгольфьера. Опреде- ление расхода бумаги. Запускание Монгольфьера. II. Змеи.............................................. 21—36 1. Начальные сведения из теории ьолета машин тяжелее воздуха . . •.................................. 21 2. Сопротивление воздуха при движении................. 21 3. Сила............................................... 23 Ее обозначение Точка приложения. Направление силы. Разложение сил. 4. Змеи............................................... 25 Подъемная сила и лобовое coup тивление воздуха; угол агаки. Разложение сил на змее. Центр парусности. Неустойчивое падение пластинки него причина. Зна- чение хвоста. Нагрузка на 1 и2. 5. Конструкции змеев.................................. 35 Бесхвостый, треугольный и Харграв. III. Планеры.............................................37—54 Основные части модели планера. Полег планера и силы на него действующие. Нагрузка на I дц2. кры ia планера. Свободнонесущее крыло и крыло с растяжками. Во- гнутое крыло и его преимущество Дужка. Конструк- ция крыла. Качество крыш Типовая модель планера и ее изготовление. Понятие о моментах. Продольная устойчивость. Значение стабилизатора. Поперечная устойчивость.
142 IV. Санолвты...........................................55—130 Общее понятие о модели самолета; назначение ее частей. 1. Моторы для моделей самолетов. Конструкции остовов моделей, фюзеляжей. Типы консолей. Уменьшение тре- ния. Приготовление резины. Способы увеличения Про- должительности работы мотора. Устройство мотора, действующего сжатым воздухом...................... 56 2. Винт...................................•............ 73 Винт. Шаг и диаметр винта. Тянущий и толкающий винт. Понятие об окружной скорости. Сложение скоростей. Построение шага винта. Скольжение винта. Изготов- ление винта. Шаблоны. Уравновешивание винта. Винт металлический и деревянный. Тяга. Подбор винта к модели. 3. Реакция винто-моторной группы.......................... 90 Понятие о реакции. 4 способа устранения ее действия на модель. Запускание модели. 4. Силы, действующие на модель в полете................... 93 Устойчивость продольная и поперечная. 3 случая распо- ложения стабилизатора. Взлет. Полет на одной высоте. Поворот в воздухе. Скольжение на крыло. 5. Шасси............................................. 102 Типы шасси. Колесо. Понятие о боковом ударе. Капот. 6. Модели самолетов.................................. 106 I. Модель самолета с свободнонесущим крылом простей- шей конструкции................................... 106 II. Модель „Ласточка".............................. 117 III. Модель „Утка* и ее преимущество............120—123 IV. Модель Рейгнера.............................123—126 V. Модель с вынесенным стабилизатором. Скос потока . 126 V. Модель с вращающимся цилиндром......................131—140 Возникновение под'емной силы у вращающегося цилин- дра. Корабль Флеттнера. Модель летательного при- бора с вращающимся цилиндром.
|#|------ - -|#| ПРОДОЛЖАЕТСЯ ПОДПИСКА на 1926-й год НА ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ, ОБЩЕСТВЕННО- ПОЛИТИЧЕСКИЙ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ „САМОЛЕТ" ОРГАН АВИАХИМА СССР, АВИАХИМА РСФСР И МОСАВИАХИМА ПО ВОПРОСАМ АВИАЦИИ И ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ. । Под общей редакцией: С. С. Каменева, П. И. Баранова, И. С. Перетерсного, К. А. Меха- ношина, К. Г. Нинулина, Урлова и Я. М. Шатуновского. В течение 1926 года будут даны статьи по вопросам: Воздушный транспорт (пассажирский, почтовый, грузовой) СССР и за рубежом. Военная авиация. Легкая авиация (маломощные самолеты для спорта, туризма и практическое их применение). Планеризм. Моделизм. Самолетостроение. Моторостроение. Мирное применение авиации в хозяйственной жизни СССР и зарубежных стран. Хроника авиации и воздухоплавания в СССР и за рубежом. Организация советской общественности по линии Красного воздуш- ного флота. Литературный отдел. Библиография. В каждом номере не меньше 100 иллюстраций. В течение 1926 года все подписчики получат бесплатно —: Раскладную модель военного самолета. == Между годовыми подписчиками, внесшими плату до 15 марта 1926 г., будут разыграны следующие премии: 20 точных нопий (металлических) военных и гражданских самолетов. 5 „ „ дирижаблей. 50 авиабиблиотечек. 5 наборов сто- । лярного инструмента. 10 летающих моделей самолетов. ! РОЗЫГРЫШ СОСТОИТСЯ 15-го АПРЕЛЯ. ; Все премии и приложения служат лучшим украшением авиауголков, • клубов и незаменимым научным пособием при чтении лекций, 4 докладов на курсах, в кружках, клубах. —= Подписная цена со всеми приложениями: — ' на 12 месяцев — 4 р., на 6 месяцев — 2 р. 20 к., на 3 месяца ' 1 р. 15 к., на 1 месяц — 40 коп. ===== Цена отдельного номера 40 копеек. ------------ Для годовых подписчиков допускается рассрочка: при подписке—2 р., к 1-му февраля—1 р., к 1-му марта—1 р. АДРЕС РЕДАКЦИИ: Москва, Никольская, 17. Телефон 3-64-23. ПОДПИСКА ПРИНИМАЕТСЯ: в Издательстве Авиахим (Никольская, 17. Телефон 1-56-24), в редакции журнала в книжном магазине Издательства АвиахИхМ (Никольская, 17. Телефон 2-53-79), во всех местных отделениях и ячейках Авиахима и почтовых отделениях.
............-------- ------------------------— Продолжается ПОДПИСКА на 1926-й год на ежемесячный популярный, общественно- политический и научно-технический журнал „ХИМИЯ И жизнь". Орган Авиахима СССР, Авиахима РСФСР и Мосавиахима по вопросам химии. Журнал выхолит под общей редакцией: К. Е. Ворошилова, И. С. Ун- шлихт, Академика В. Н. Ипатьева, И. Э. Якира, Я. Л. Авиновиц- кого, профессора Г. Н. Попова, инжен.-техника В. А. Сорокина, П. П. Лебедева, А. Ф. Яковлева. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ЖУРНАЛА: 1) Осветит!» активу низовых ячеек Авиахима в доступной ему форме роль современной химии в свете задач Союза. 2) Дать ему в течении года законченный цикл знаний по общей химии и по вопросам применения химии в промышленности, сельском хозяйстве, военном деле и обиходе, в СССР и за границей, а также по вопросам, составляющим очередные задачи общества. 3) Содействовать связи между Республиканскими, Обла- стными, Краевыми, Губернскими и прочими организациями Авиахима с целью взаимной информации их и выявления коллективного опыта. 4) Быть проводником химического просвещения в толще трудящихся. В своей работе журнал ориентируется на актив низовой ячейки Авиахима. УСЛОВИЯ ПОДПИСКИ: ла 1 год 3 р. 75 к., на 6 месяцев—2 р., на 3 месяца—1р. на 1 месяц—35 коп. Цена отдельного номера—-35 копеек. При коллективной подпитке непосредственно через контору журнала—10% скидки. Годовые подписчики, внесшие полностью подписную плату вперед, получают безплатные премии: 50 химбиблиотечек, 20 лабораторий пере- движных, 5 комплектов разрезов противогаза, 10 наборов отравляющих веществ (имитированных) и минеральных удобрений. Розыгрыш этих премий состоится 15-го апреля. Все премии и приложения служат лучшим украшением химуголков, клубов, и незаменимым научным пособием при чтении лекций, докладов на курсах, в кружках в клубах. ВРЕМЕННЫЙ АДРЕС РЕДАКЦИИ: МОСКВА, Царицынская площадь, 14. Телефон 3-21-30. ПОДПИСКА ПРИНИМАЕТСЯ: в Издательстве Авиахим (Никольская, 17. Тел. 1-56-24), в редак- ции журнала, в книжном магазине Издательства Авиахим (Никольская, 17. Тел. 2-53-79), во всех местных отделениях и ячейках Авиахима и почтовых отделениях.
Издательство „НВИВ^ИМ" Москва, Никольская 17. «=» Телефоны: 2-08-14 и 1-56-24. НА СКЛАДЕ ИЗДАТЕЛЬСТВА ИМЕЮТСЯ: А. Туманный—Всадники ветра. Изд. 1925 г. . Цена — р. 80 к. Файвуш и Ариссон—Самолет без летчика и управление им по радио. Изд. 1925 г. . „ — „ 25 „ Эскадрилья Ленин. Изд. 1925 г... „ — „ 25 „ Н. Рязанов—Сказка о золотом петушке.И. 1925 г. „ — „10 „ Никита—Даешь небо. Изд. 1925 г....... „ — „ 15 „ Д. Крестьянский—Буржуазный и наш Воздуш- ный флот. Изд. 1925 г................. „ — „ 15 „ Р. Акульшин—Друзья Воздушного флота или са- молет „Степанида". Изд. 1925 г. . . . „ — „15 „ П. Дружинин—Деревня Самолетово. Изд. 1925 г. „ — „15 „ Березов и Глаголев—Сказка о поповской заботе, о саранче и самолете. Изд. 1925 г. . . „ — „ 8 „ Жюль-Верн—Пять недель на воздушном шаре, с комментариями К. Г. Вейгелина. Изд. 1925 г.............................. „ — „ 50 „ Шианов — Самолет как средство сообщения. Изд. 1925 г.............................. „ — „ 75 „ Его-же—Что сулит нам воздух. Изд. 1925 г. . . „ — „ 60 „ Запорожский—Друзья. Изд. 1925 г.......... „ —- „ 15 „ Николаев—Авиа-агит-суд. Изд. 1925 г...... „ — „ 10 „ Орловец—Под небом над Республикой. Изд. 1925 г. „ — „ 20 „ Михайлова—Песик-Пилот (дет. сказка). И. 1925 г. „ — „15 „ БИБЛИОТЕЧКА КОНСПЕКТОВ К ДИАПОЗИТИВАМ; 12 книжек по 30 копеек. КРЕСТЬЯНСКАЯ БИБЛИОТЕЧКА: 4 книжки по 10 копеек. РАБОЧАЯ БИБЛИОТЕЧКА: 11 книжек по 10 копеек. Учебные плакаты: Самолет и его работа .... Цена — р. 90 к. Воздухоплавание................. „ — „ 75 „ Авиамотор....................... „ — „ 50 „ Аэропорт........................ „ — „ 50 „ Самолет на войне................ „ — „ 25 „ Самолет в мирном строит. . . „ — „ 25 „ Разрезные модели: Пассажир, самолет „Юнкере" „ — „ 15 „ Военный самолет—разведчик „ — „ 20 „ НАХОДИТСЯ В ПЕЧАТИ: Шмелев—Безмоторное летание. Заказы направлять по адресу: МОСКВА, Никольская, 17, Издательству АВНАХИМ.
ЦЕНА 1 РУБ.